CS215405B1

CS215405B1 - Equipment for rotor drive of ships

Info

Publication number: CS215405B1
Application number: CS372375A
Authority: CS
Inventors: Stefan A Radev
Original assignee: Stefan A Radev
Priority date: 1975-05-28
Filing date: 1975-05-28
Publication date: 1982-08-27

Abstract

Účelem vynálezu je dosažení zvýšeného pracovního efektu při nižším příkonu a zlepšených plavebních vlastností lodí. Uvedeného účelu se dosáhne použitím rotorových vrtulových hnacích ústrojí, vytvořených z menších lodních vrtulí umístěných na hřídelích, jednak s hnanými konci upevněnými v trupu lodi, jednak zavěšené na a mezi ploutvemi podélného hydrodynamického tvaru, upevněných oboustranně symetricky na trupu lodi.The purpose of the invention is to achieve increased working effect at lower power input and improved sailing properties of ships. The stated purpose is achieved by using rotor propeller drive systems, formed from smaller ship propellers placed on shafts, both with driven ends fixed in the ship's hull, and suspended on and between fins of longitudinal hydrodynamic shape, fixed symmetrically on both sides on the ship's hull.

Description

Předmětem vynálezu je zařízení pro rotorový pohon lodí turbinového typu, použitelné pro všechny druhy motorových lodí, které jsou opatřeny jedním nebo více rotorovými vrtulovými hnacími ústrojími, například pro obří supertonážní lodě.The subject of the invention is a turbine-type rotor drive apparatus applicable to all kinds of motor boats which are provided with one or more rotor-propeller propulsion mechanisms, for example, for giant super-ship ships.

Je známo zařízení k motorovému pohonu lodi, kde dovnitř trupu lodi podélně po celé délce, nebo po jeho části, a to nejníže, jsou umístěny jeden, maximálně dva symetrické troubovité „tunely“, do nichž jsou zamontovány šroubovité plochy, přičemž oba konce těchto tunelů jsou zamřížovány rošty proti vniknutí mořské trávy a jiných cizích těles. Předmětné tunely jsou provedeny také tak, že jejich vnější stěny u lodního kýlu, popřípadě u lodních boků, jsou otevřeny.A motor-propulsion apparatus is known in which one, at most two symmetrical tubular "tunnels" are placed inside the ship's hull, either along its entire length or at its lowest part, in which the helical surfaces are mounted, both ends of these tunnels. grates are prevented from penetrating sea grass and other foreign bodies. The tunnels are also designed so that their outer walls at the keel and / or the ship's sides are open.

Nevýhody popsaného zařízení k motorovému pohonu lodi se projevují zejména v tom, že systém podélných tunelů v lodním trupu, do nichž jsou zamontovány rotující šroubové plochy, je charakterizován malými výkonnostními možnostmi těchto rotujících šroubových ploch pro uskutečnění pohybu lodi a pak i značnými obtížemi spojenými se zabudováním tunelů do lodního trupu. Takovým provedením by se porušila dosavadní ověřená statická koncepce příčného žebrování lodního trupu. Přitom by byl vyloučen jakýkoliv přístup do uzavřeného tunelového prostoru pro nutné opravy hnacího zařízení, zvláště za provozních podmínek. Nezabránilo by se ucpávání roštů na sací straně turbovitých tunelů, čímž by se snížila až zastavila sací schopnost hnacího ústrojí. V každém případě tunely zabudované do lodního trupu by zabraly značnou část užitečného prostoru lodi.The disadvantages of the described motor-propulsion device are in particular that the system of longitudinal tunnels in the ship's hull, in which the rotating screw surfaces are mounted, is characterized by the low performance possibilities of these rotating screw surfaces to effect the movement of the boat and then considerable difficulties associated with installation tunnels into the hull. Such an implementation would violate the previously verified static concept of transverse ribbing of the hull. In doing so, any access to the enclosed tunnel space for necessary repairs to the drive apparatus would be excluded, especially under operating conditions. Clogging of the grates on the suction side of the turbine tunnels would not be prevented, thereby reducing or even stopping the suction power of the drive train. In any case, the tunnels built into the hull would occupy a significant part of the useful space of the ship.

Popsané nevýhody jsou odstraněny zařízením pro rotorový pohon lodí turbinového typu, jehož podstata spočívá v tom, že sestává z rotorových vrtulových hnacích ústrojí kuželového tvaru, vytvořených z lodních vrtulí, směrem k přídi postupně zmenšovaných, umístěných na hřídelích, jednak s hnanými konej upevněnými v trupu lodi, jednak zavěšené na a mezi ploutvemi podélného hydrodynamického tvaru, upevněných oboustranně symetricky na trupu lodi.The described drawbacks are eliminated by the turbine-type rotor drive apparatus, which consists of cone-shaped rotor propellers made up of propellers proportionally reduced towards the bow, mounted on the shafts, on the one hand with the propulsion horse mounted in the hull. suspended on and between fins of longitudinal hydrodynamic shape, mounted on both sides symmetrically on the hull.

Výhody zařízení pro rotorový pohon lodí podle vynálezu se projevují zejména v tom, že vykazuje zvýšenou hnací účinnost rotorových vrtulových hnacích ústrojí, jako turbinového typu seskupením více lodních vrtulí za sebou. Součtové působení jednotlivých vrtulí se projevuje vyšším účinkem výsledného tlaku ve vodě, který roste úměrně s počtem vrtulí rotorového hnacího ústrojí; znamená to, že roste vykonaná mechanická práce, zatím co příkon s počtem vrtulí klesá, je-li dodržená vzdálenost mezi jednotlivými vrtulemi menší, než pětinásobek jejích průměrů. Pak i porovnávající kriterium, to je vztah mezi vykonanou prácí a výkonem motorů, je několikanásobně vyšší při menším příkonu. Další výhodou je prostorově rozmístění rotorových vrtulových hnacích ústrojí, a to jednak jejich zavěšením na ploutvích, jednak zavěšením rotorového vrtulového hnacího ústrojíThe advantages of the rotary propulsion device according to the invention are manifested in particular in that it exhibits increased propulsion efficiency of the rotor propeller drives as a turbine type by grouping several propellers in series. The combined effect of the individual propellers results in a higher effect of the resulting water pressure, which increases in proportion to the number of propellers of the rotor drive train; this means that the mechanical work performed increases while the power consumption with the number of propellers decreases if the distance between the individual propellers is less than five times its diameter. Then the comparison criterion, that is the relationship between the work performed and the power of the motors, is several times higher at lower power consumption. Another advantage is the spatial arrangement of the rotor propeller drive mechanisms, both by hanging them on the fins and by suspending the rotor propeller drive mechanism.

2Í5405 mezi ploutve upevněné po obou stranách kýlu lodi, a konečně umístěním rotorového vrtulového hnacího ústrojí na hřídeli, zabudované jako u známého lodního šroubu, jejíchž hnané konce jsou v lodním trupu.25405 between fins mounted on both sides of the keel of the ship, and finally by placing a rotor propeller drive mechanism on the shaft, embedded as in the known propeller, the driven ends of which are in the ship's hull.

V důsledku uvedeného provedení zařízení pro rotorový pohon podle vynálezu se projevuje jeho zvýšený pracovní efekt. Při použití několikanásobně menších vrtulí pro sestrojení rotorového hnacího ústrojí vzniká minimální odpor vodního prostředí v porovnání s velkou samostatnou lodní vrtulí, a nepoměrně silnějším lodním motorem, kterého by muselo být použito pro stejný hnací účinek při známém stávajícím provedení. Mimoto se rotorovým vrtulovým hnacím ústrojím podle vynálezu, v porovnání s dosavadními možnostmi motorových plavidel dosahuje několikanásobně zvýšené manévrovací schopnosti, lepšího kormidlování, snažšího zastavování, vyšší směrové a příčné stabilizace lodního trupu. Vyplývá to z komplexního funkčního působení rotorového vrtulového hnacího ústrojí na platební vlastnosti lodi zejména tím, že ploutve, nesoucí rotorové vrtulové hnací ústrojí na bocích lodního trupu, významně ovlivňují metaéentrickou výšku lodi a zvýhodňují podmínky hydrostatického, jakož i hydrodynamického vztlaku. Celkovým konečným výsledkem je minimální spotřeba paliva ve srovnání se známými motorovými pohony lodí pro dosažení téhož výkonu, což znamená ekonomii pohonných hmot.As a result of this embodiment of the rotor drive device according to the invention, it has an increased working effect. The use of multiply smaller propellers for the construction of the rotor drive mechanism results in minimal resistance to the aquatic environment compared to a large propeller propeller, and a disproportionately stronger propulsion engine that would have to be used for the same propulsion effect in the known prior art. In addition, the rotor propeller power train according to the invention achieves several times improved maneuverability, better steering, easier stopping, higher directional and lateral stabilization of the hull compared to the possibilities of motor vessels. This results from the complex functional effect of the rotor propeller drive mechanism on the ship's payment characteristics, in particular by the fact that the fins carrying the rotor propeller drive mechanism on the hull sides significantly influence the metaéentric height of the ship and favor hydrostatic as well as hydrodynamic buoyancy conditions. The overall end result is a minimum fuel consumption compared to known ship's propulsion engines to achieve the same power, which means fuel economy.

Na připojených výkresech je jako přiklad schematicky znázorněno zařízení pro rotorový pohon lodí podle vynálezu. Na obr. 1 je nakreslena v nárysu lod se dvěma rotorovými vrtulovými hnacími ústrojími zavěšenými na ploutvích, obr.In the accompanying drawings, an exemplary rotor ship propulsion device according to the invention is illustrated schematically. FIG. 1 is a front elevational view of a ship with two propeller propellers suspended on fins; FIG.

znázorňuje lod z obr. 1 v půdorysu a obr.1 is a plan view of the ship of FIG.

v pohledu ve směru šipky P. Obr. 4 znázorňuje lod v nárysu s rotorovým vrtulovým hnacím ústrojím umístěným mezi ploutvemi, které jsou upevněny po obou stranách kýlu lodi. Na obr. 5 je znázorněn půdorys lodi z obr. 4 a obr. 6 znázorňuje tuto loď v pohledu ve směru šipky S. Na obr. 7 je znázorněna loď s pěti prostorově rozmístěnými rotorovými vrtulovými hnacími ústrojími. Obr. 8 znázorňuje loď z obr. 7 v půdorysu a na obr. 9 je znázorněna tato lod v pohledu ve směru Šipky Z.seen in the direction of arrow P. FIG. 4 shows the boat in front view with a rotor propeller drive mechanism positioned between the fins, which are fixed on both sides of the keel of the boat. Fig. 5 is a plan view of the ship of Fig. 4, and Fig. 6 shows the boat in the direction of arrow S; Fig. 7 shows a boat with five spatially spaced rotor propellers. Giant. Fig. 8 shows the boat of Fig. 7 in plan view and Fig. 9 shows the boat in a view in the direction of the arrow Z.

Zařízení pro rotorový pohon lodí turbinového typu podle vynálezu sestává z rotorových vrtulových hnacích ústrojí 3 kuželového tvaru, vytvořených z lodních vrtulí, směrem k přídi postupně zmenšovaných? umístěných na hřídelích, jednak s hnanými konci upevněnými v trupu lodi 2, jednak zavěšené na a mezi ploutvemi 1 podélného hydrodynamického tvaru, upevněných oboustranně symetricky na trupu lodi 2, s tím, že vzhledem ke své délce jsou hřídele rotorových vrtulových hnacích ústrojí 3 spojeny v závěsných ložiskách 4, zavěšená vrtulová hnací ústrojí 3 máji přední části hřídelů uloženy v kuželovitých tělesech 5 koncových ložisek, a zadní části uloženy v tělesech 6, kde je zabudována i dvojice ozubených kol motorového pohonu.The turbine-type rotor drive apparatus according to the invention consists of cone-shaped rotor propellers 3 of propellers made of propellers, gradually decreasing towards the bow. located on the shafts, on the one hand with the driven ends fastened in the hull 2, on the other hand suspended on and between the fins 1 of longitudinal hydrodynamic shape, mounted on both sides symmetrically on the hull 2; suspension bearings 4, suspended propeller drives 3 have front shafts mounted in tapered end bearing housings 5, and rear bearings housed in housings 6, where a pair of motor drive gears are also mounted.

Zařízení pro rotorový pohon lodí turbinového typu podle vynálezu se uvádí do činnosti tak, že zapnutím motorů lodi se roztáčejí hřídele rotorových vrtulových hnacích ústrojí 3, čímž se loď uvede do pohybu i za těch kritických podmínek, za kterých u známých lodí jsou ohroženy zejména stabilita a bezpečný pohyb.The rotary propulsion device of the turbine-type ships according to the invention is activated by turning on the engines of the ship the rotor shafts of the rotary propulsion gears 3 are rotated, thereby starting the ship even under critical conditions under which safe movement.

Claims

Rotor boat propulsion apparatus; of the type characterized in that it consists of cone-shaped rotor propellers (3) formed of propellers proportionally reduced towards the bow j, disposed on the shafts, j

BACKGROUND OF THE INVENTION firstly, with the driven ends mounted in the hull (2), and secondly suspended on and between the fins (1) of longitudinal hydrodynamic shape, mounted on both sides symmetrically on the hull (2).