Носовое крыльевое устройство

Изобретение относится к области судостроения, а именно к носовому крыльевому устройству для судов на подводных крыльях. Устройство содержит стартовое крыло (1) V-образной формы, расположенное под стартовым крылом ходовое крыло (2) V-образной формы, включающее боковые части (6) и центральную часть (5), имеющую больший угол килеватости по отношению к боковым частям, и крепежные стойки (3, 4) для соединения стартового крыла (1) и ходового крыла (2) с корпусом (8) судна. Стартовое крыло (1) и ходовое крыло (2) имеют в поперечном сечении сегментный профиль со смещением наибольшей толщины по направлению к передней кромке крыла. Крепежные стойки (3, 4) включают одну центральную стойку (3) и две боковые стойки (4), каждая из которых соединяет стартовое крыло (1) и ходовое крыло (2) с образованием единой рамы, которая также содержит две дополнительные стойки (7), соединяющие ходовое крыло (2) в местах перехода центральной части (5) и боковых частей (6) со стартовым крылом (1). Боковые части (6) ходового крыла (2) имеют переменную хорду, увеличивающуюся по направлению к периферии ходового крыла (2). Технический результат заключается в снижении гидродинамического сопротивления носового крыльевого устройства при одновременном повышении устойчивости судна в поперечном направлении, а также повышении жесткости и прочности носового крыльевого устройства. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к области судостроения, а именно к носовому крыльевому устройству для судов на подводных крыльях, или носовому подводному крылу.

Уровень техники

Наиболее близким аналогом заявленного изобретения является крыльевое устройство, раскрытое в авторском свидетельстве СССР SU182544, 25.05.1966. Конструкция включает стартовое крыло, расположенное под ним ходовое крыло, и четыре крепежные стойки для индивидуального крепления крыльев к корпусу судна. Стартовое и ходовое крыло имеют V-образную форму и сегментный (плосковыпуклый) профиль в поперечном сечении со смещением наибольшей толщины к носу судна. При этом ходовое крыло характеризуется переменной килеватостью, при которой центральная часть крыла имеет больший угол килеватости по отношению к боковым частям.

Недостатком известной конструкции является сравнительно низкая жесткость и высокое гидродинамическое сопротивление крыльевого устройства.

Раскрытие сущности изобретения

Задачей заявленного изобретения является устранение недостатков аналогов, и разработка более эффективной с гидродинамической точки зрения конструкции носового крыльевого устройства, или носового подводного крыла, судна на подводных крыльях.

Технический результат изобретения заключается в снижении гидродинамического сопротивления носового крыльевого устройства при одновременном повышении устойчивости судна в поперечном направлении, а также повышении жесткости и прочности носового крыльевого устройства.

Поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается в настоящем изобретении за счет того, что носовое крыльевое устройство содержит стартовое крыло V-образной формы, расположенное под ним ходовое крыло V-образной формы и крепежные стойки для соединения стартового крыла и ходового крыла с корпусом судна. Ходовое крыло включает боковые части и центральную часть, имеющую больший угол килеватости по отношении к боковым частям. Стартовое крыло и ходовое крыло имеют в поперечном сечении сегментный профиль со смещением наибольшей толщины по направлению к передней кромке соответствующего крыла. Крепежные стойки включают одну центральную и две боковые стойки, каждая из которых соединяет стартовое и ходовое крыло с образованием единой рамы, которая также содержит две дополнительные стойки, соединяющие ходовое крыло в местах его перехода центральной части и боковых частей со стартовым крылом. При этом боковые части ходового крыла имеют переменную хорду, увеличивающуюся по направлению к периферии ходового крыла.

Кроме того, поставленная задача решается, а указанный технический результат достигается в частных вариантах реализации изобретения, согласно которым стартовое крыло имеет больший угол атаки, чем ходовое крыло; центральная и боковые крепежные стойки имеют верхнюю часть трапецеидальной формы и нижнюю часть в форме параллелограмма; дополнительные стойки выполнены в форме параллелограмма.

Применение описанной рамной конструкции носового крыльевого устройства с центральной стойкой и дополнительными стойками в сочетании с геометрией крыльев позволяет существенно (около двух раз) увеличить жесткость и прочность ходового крыла в его центре, где находится перелом. В свою очередь, это позволяет использовать в области повышенной килеватости профили крыла, которые имеют существенно меньшие (около двух раз) высоту и хорду крыла. Применение таких профилей по сравнению с аналогичными известными крыльями позволяет существенно уменьшить общее гидродинамическое сопротивление носового крыльевого устройства на больших скоростях с одновременным повышением устойчивости судна в поперечном направлении, т.к. значительная часть участка ходового крыла с увеличенной килеватостью продолжает оставаться в погруженном состоянии при больших скоростях.

Краткое описание чертежей

Далее сущность изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг. 1 показан вид заявленного носового крыльевого устройства спереди;

на фиг. 2 показан вид заявленного носового крыльевого устройства сбоку;

на фиг. 3 показан разрез заявленного носового крыльевого устройства;

на фиг. 4 показана модель судна с заявленным носовым крыльевым устройством, вид спереди;

на фиг. 5 показана модель судна с заявленным носовым крыльевым устройством, вид сбоку,

на фиг. 6 показана модель судна с заявленным носовым крыльевым устройством, вид сзади под углом,

на фиг. 7 показана модель судна с заявленным носовым крыльевым устройством, вид снизу.

Элементы конструкции обозначены на фигурах следующими позициями:

1 – стартовое крыло;

2 – ходовое (маршевое) крыло;

3 – крепежная центральная стойка;

4 – крепежная боковая стойка;

5 – центральная часть ходового крыла;

6 – периферийная часть ходового крыла;

7 – дополнительная стойка;

8 – корпус судна.

Осуществление изобретения

Носовое крыльевое устройство (или носовое подводное крыло) предназначено для подъема носа судна над поверхностью воды в ходовом режиме, чем достигается уменьшение смоченной поверхности и соответственно уменьшение сопротивления корпуса.

Устройство содержит стартовое подводное крыло 1, ходовое (маршевое) подводное крыло 2 и пять стоек 3, 4, 7, соединяющих указанные крылья 1, 2 с образованием единой рамной конструкции.

Стартовое крыло 1 имеет V-образную форму с сегментным (плосковыпуклым) профилем в поперечным сечении и характеризуется смещением наибольшей толщины профиля к передней кромке стартового крыла, т.е. к носу судна (см. сечение на фиг. 3). Кроме того, стартовое крыло 1 характеризуется увеличенным углом атаки по сравнению с углом атаки ходового крыла 2.

Ходовое (маршевое) крыло 2 расположено под стартовым крылом 1 и имеет форму «чайка», или V-образную форму, с переменной килеватостью, так что центральная часть 5 ходового крыла 2 имеет больший угол килеватости по отношению к боковым частям 6 ходового крыла 2.

Центральная часть 5 и боковые части 6 ходового крыла 2 в поперечном сечении также имеют сегментный, плосковыпуклый профиль со смещением наибольшей толщины по направлению к передней кромке ходового крыла 2, т.е. к носу судна. При этом боковые части 6 ходового крыла 2 имеют переменную хорду профиля, которая увеличивается по направлению к периферии ходового крыла 2, т.к. к борту судна (см. фиг. 2, 7).

Крепежные стойки 3, 4 включают одну центральную стойку 3 и две боковые стойки 4, которые соединяют стартовое крыло и ходовое крыло 2 и обеспечивают их крепление к корпусу 8 судна. При этом в месте перехода боковых частей 6 к центральной части 5 ходового крыла (2) предусмотрены две дополнительные стойки 7, которые соединяют стартовое крыло 1 и ходовое крыло 2 без крепления к корпусу 8судна.

Крепежные стойки 3, 4 и дополнительные стойки 7 имеют по существу вертикальную ориентацию и параллельны направлению движения судна. Крепежные стойки 3, 4 имеют верхнюю часть трапецеидальной формы и нижнюю часть в форме параллелограмма. Дополнительные стойки 7 выполнены в форме параллелограмма.

При работе устройства, когда судно начинает движение, стартовое крыло 1 создает подъемную силу для выталкивания судна. При движении ходовое крыло 2 помогает судну удерживаться на поверхности воды, снижая сопротивление.

1. Носовое крыльевое устройство, содержащее:

стартовое крыло (1) V-образной формы,

расположенное под стартовым крылом ходовое крыло (2) V-образной формы, включающее боковые части (6) и центральную часть (5), имеющую больший угол килеватости по отношению к боковым частям (6), причем стартовое крыло (1) и ходовое крыло (2) имеют в поперечном сечении сегментный профиль со смещением наибольшей толщины по направлению к передней кромке соответствующего крыла, и

крепежные стойки (3, 4) для соединения стартового крыла (1) и ходового крыла (2) с корпусом судна (8),

отличающееся тем, что указанные крепежные стойки (3, 4) включают одну центральную стойку (3) и две боковые стойки (4), каждая из которых соединяет стартовое крыло (1) и ходовое крыло (2) с образованием единой рамы,

причем указанная рама также содержит две дополнительные стойки (7), соединяющие ходовое крыло (2) в местах перехода центральной части (5) и боковых частей (6) co стартовым крылом (1), и

боковые части (6) ходового крыла (2) имеют переменную хорду, увеличивающуюся по направлению к периферии ходового крыла (2).

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что стартовое крыло (1) имеет больший угол атаки, чем ходовое крыло (2).

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что центральная крепежная стойка (3) и боковые крепежные стойки (4) имеют верхнюю часть трапецеидальной формы и нижнюю часть в форме параллелограмма.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что дополнительные стойки (7) выполнены в форме параллелограмма.