CZ306704B6

CZ306704B6 - A vessel, in particular a tugboat or a towboat, with an additional manoeuvring mechanism

Info

Publication number: CZ306704B6
Application number: CZ2010-275A
Authority: CZ
Inventors: Ivan KruĹľĂk
Original assignee: Ivan KruĹľĂk
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2017-05-17
Also published as: CZ2010275A3

Abstract

The invention relates to a vessel, in particular a tugboat or a towboat, with an additional manoeuvring mechanism, formed using the additional drive and the connecting channels, where the principle lies in the fact that the additional drive is formed as the propeller and/or jet unit (11) located and pivotally hinged on the bow (101) of the vessel (100). The outlet (111) of the propeller or jet unit (11) is, at least in its position parallel to the longitudinal axis of the vessel (100), connected to the rectifying channels (102), guided on the surface or under the surface of the outer shell of the vessel (100), in the length at least along the bow (101) section of the vessel (100), namely along the bottom parts of the sides(1031) of the bow (101) and/or along the side portion of the bottom (1030) of the vessel (100), and leading, at least in the transition area of the bow (101), to the sides (103) of the vessel (100).

Description

Plavidlo, zejména remorkér nebo vlečný člun, s doplňkovým manévrovacím ústrojímVessel, in particular a tug or tugboat, with an additional maneuvering device

Oblast technikyField of technology

Vynález se týká plavidel, především tažných remorkérů, ale i vlečných člunů, vybavených doplňkovým manévrovacím ústrojím, které doplňuje hlavní manévrovací ústrojí, přičemž hlavním manévrovacím ústrojím je zpravidla kormidlo či kormidla, alespoň na zádi plavidla, a doplňkovým manévrovacím ústrojím je přídavný pohon, instalovaný v přední části plavidla a směrovaný či směrovatelný mimo podélnou osu plavidla.The invention relates to vessels, in particular tugs, but also to tugs, equipped with an additional maneuvering device which complements the main maneuvering device, the main maneuvering device usually being a rudder, at least at the stern of the vessel, and the auxiliary maneuvering device being an auxiliary drive installed in the forward part of the vessel and directed or directed outside the longitudinal axis of the vessel.

Dosavadní stav technikyPrior art

V současnosti jsou známa přídavná kormidlovací, resp. manévrovací ústrojí pro plavidla, která jsou vytvořena jako přídavné kanály s nuceným prouděním vody v příčném směru, ve vztahu k podélné ose plavidla. Tyto kanály jsou umístěny nejčastěji v přední části trupu plavidla, případně také ještě i v jiných částech trupu. V těchto kanálech je uloženo čerpací zařízení na principu lodního šroubu či turbínového čerpadla a příčný proud vody potom vyvolává reakci na lodní trup tak, že je možno dosáhnout nejen jemného dokormidlování za pohybu plavidla vpřed ale také otáčení plavidla, nebo dokonce příčného pohybu plavidla na jednom místě, tedy v podstatě bez současného dopředného či zpětného pohybu.At present, additional steering or maneuvering devices for vessels, which are designed as additional channels with forced water flow in the transverse direction, in relation to the longitudinal axis of the vessel. These channels are most often located in the front part of the hull, or also in other parts of the hull. In these channels there is a pumping device on the principle of a propeller or turbine pump and the transverse flow of water then causes a reaction to the hull so that it is possible to achieve not only fine steering while moving the vessel forward but also turning the vessel or even transverse movement of the vessel in one place. , i.e. essentially without simultaneous forward or backward movement.

Uvedená známá zařízení ovšem neumožňují sama o sobě jemné manévrování s plavidlem ve všech směrech, ale v podstatě jen otáčení nebo příčný pohyb. Pokud je třeba dosahovat jemného dokormidlování za současného dopředného, nebo i zpětného pohybu plavidla, je třeba u současných plavidel kombinovat chod hlavního pohonného ústrojí a pomocného, resp. doplňkového manévrovacího ústrojí. To je sice obecně možné, ale nevýhodou zůstává jednak nutnost i pro malé samostatné pohyby plavidla hlavní pohon spouštět, jednak většinou i nepřizpůsobenost hlavního pohonu pro chod a regulaci chodu v oblasti velmi malých výkonů, resp. velmi malých rychlostí plavby. Z jiného pohledu je také nevýhodou, při použití dosavadních doplňkových manévrovacích zařízení s příčně směrovaným kanálem či kanály, že při jemném dokormidlování během normální plavby se energie doplňkového příčného pohonu nevyužívá pro dopřednou plavbu. Dále je ještě nevýhodou, pokud je dosavadní dokormidlovací ústrojí použito u nákladních člunů nebo u remorkérů pevně svázaných s nákladními čluny, že při manévrování s nenaleženým člunem či soupravou, která má velmi malý ponor, dochází k nasávání vzduchu do dokormidlovacího kanálu a/nebo k vytlačování vody z tohoto kanálu zčásti rozstřikem nad okolní vodní hladinu. Tím se jednak snižuje efektivnost dokormidlování, jednak se snižuje účinnost takového pohonu, a to ať již slouží pouze k bočnímu pohybu, nebo zejména když má napomáhat i pohybu dopřednému.However, said known devices do not in themselves allow a gentle maneuvering of the vessel in all directions, but essentially only a rotation or a transverse movement. If it is necessary to achieve fine steering with simultaneous forward or backward movement of the vessel, it is necessary for current vessels to combine the operation of the main propulsion system and auxiliary, respectively. additional maneuvering device. Although this is generally possible, the disadvantage remains the need to start the main drive even for small independent movements of the vessel, as well as usually the maladaptation of the main drive for operation and control of operation in the area of very low power, respectively. very low sailing speeds. From another point of view, it is also a disadvantage, when using conventional auxiliary maneuvering devices with a transversely directed channel or channels, that the energy of the auxiliary transverse drive is not used for forward navigation during fine steering during normal navigation. A further disadvantage, if the existing steering gear is used in cargo boats or tugs firmly tied to cargo boats, is that when maneuvering with an unguarded boat or a set that has a very low draft, air is sucked into the steering channel and / or expelled. water from this channel partly by spraying above the surrounding water level. This reduces the efficiency of the steering and reduces the efficiency of such a drive, whether it is used only for lateral movement or, in particular, when it is intended to assist forward movement.

Podstata vynálezuThe essence of the invention

Uvedené nevýhody se řeší v podstatné míře a manévrovatelnost plavidla, jak při běžné plavbě, tak i při manévrování v malých či nulových dopředných nebo zpětných rychlostech, se zlepšuje u plavidla, zejména remorkérů nebo vlečného člunu, s doplňkovým manévrovacím ústrojím, vytvořeným s použitím přídavného pohonu a navazujících kanálů, podle předkládaného vynálezu, kde podstata spočívá vtom, že přídavný pohon je vytvořen jako vrtulová a/nebo proudová jednotka, umístěná a zavěšená otočně na přídi plavidla, přičemž na výstup z této vrtulové či proudové jednotky, alespoň v její poloze rovnoběžné s podélnou osou plavidla, navazují usměrňovači kanály, vedené na povrchu či pod povrchem vnějšího pláště tohoto plavidla, v délce alespoň podél úseků přídě, a to podél spodní části boků přídě a/nebo podél boční části dna plavidla, a vyústěné alespoň v oblasti přechodu přídě do boků plavidla. S výhodou otočné zavěšení vrtulové a/nebo proudové jednotky je provedeno s pevnou svislou osou otáčení této jednotky vůči plavidlu. ToThese disadvantages are substantially addressed and the maneuverability of the vessel, both during normal voyages and when maneuvering at low or zero forward or reverse speeds, is improved for the vessel, in particular tugs or tugboats, with an additional maneuvering device created using auxiliary propulsion. and adjoining channels, according to the present invention, wherein the auxiliary drive is formed as a propeller and / or jet unit, located and suspended rotatably on the bow of the vessel, at the outlet of this propeller or jet unit, at least in its position parallel to longitudinal axis of the vessel, are followed by baffles running on or below the surface of the outer shell of the vessel, at least along the bow sections, along the lower sides of the bow and / or along the side of the vessel bottom, and opening at least in the bow transition area. sides of the vessel. Preferably, the pivotal suspension of the propeller and / or jet unit is provided with a fixed vertical axis of rotation of this unit relative to the vessel. It

- 1 CZ 306704 B6 bude výhodné, pokud se přídavný pohon ovšem nenamontuje například na příď vlečného člunu, kde při plavbě bez nákladu bude vhodné sklonit přídavný pohon vpřed, aby jeho vrtule nenasávala vzduch, a kde bude potom výhodné vytvořit přídavný pohon jako naklápěcí vpřed i vzad. S výhodou ovšem může být plavidlo vytvořeno jako tažný remorkér, a to remorkér, na kterém jsou 5 usměrňovači kanály vedeny podél bočních částí dna tohoto plavidla, a to až k zádi plavidla nebo do její blízkosti. U takového plavidla pevná osa otáčení pomocného pohonu nebude na závadu, změna zátěže soupravy se na ponoru přídě tažného remorkérů neprojeví, nebo jen v omezené míře a nasměrování proudu vody na výstupu z pomocného pohonu směrem dolů, které je někdy výhodné, může být zajištěno při přímé plavbě šikmým výstupem z usměrňovačích kanálů a při 10 manévrování se stranovým natočením pomocného pohonu potom lze směrovat mírně dolů výstup z krátkého kanálu samotného pomocného pohonu. Tak bude výhodou konkrétně, jestliže usměrňovači kanály mají podélnou osu ve vyústění skloněnu od vodorovného směru dolů o 5 až 15 úhlových stupňů. Dále je výhodné, jestliže takto vytvořené plavidlo má v zadní části vytvořeno spojovací ústrojí pro těsné spojení s vlečným člunem nebo čluny, upravené pro změnu úhlu, sví15 raného při bočním pohledu podélnými osami tohoto plavidla, vytvořeného jako tažný remorkér, a vlečného člunu či člunů. Zejména je výhodou, je-li spojovací ústrojí pro těsné spojení plavidla, provedeného jako tažný remorkér, s vlečným člunem nebo čluny upraveno pro změnu úhlu svíraného při bočním pohledu podélnými osami plavidla, vytvořeného jako tažný remorkér, a vlečného člunu či člunů, kde změna tohoto úhlu odpovídá sklonění tohoto plavidla přídí dolů o úhel do 20 15 úhlových stupňů vůči podélné ose bezprostředně připojeného vlečného člunu. Tak se dosáhne nastavitelného optimálního ponoření přídě tažného remorkérů s pomocným pohonem na této přídi, a to právě při tažení nenaloženého vlečného člunu, a to v situaci, kdy je provedeno těsné spojení remorkérů s vlečným člunem. V jiných použitích pomocného pohonu je výhodou, jestliže otočné zavěšení vrtulové a/nebo proudové jednotky je provedeno s podélně výkyvné od svislé 25 polohy přestavitelnou osou otáčení této jednotky vůči plavidlu. Zejména je výhodné, jestliže otočné zavěšení vrtulové a/nebo proudové jednotky je provedeno s podélně výkyvné od svislé polohy přestavitelnou osou otáčení této jednotky vůči plavidlu, kde otočné zavěšení je upraveno pro podélný výkyv této jednotky na úhel až 30 úhlových stupňů od svislé polohy. Výhody takového provedení byly popsány výše. Výhodné je dále, a to obecně ve všech variantách plavidla, 30 jestliže usměrňovači kanály jsou za přechodem přídě do boků plavidla vedeny ještě dále podél boků plavidla, a to alespoň ke středu plavidla, a mají ještě další vyústění, upravené alespoň v oblasti středu plavidla. Taková úprava ještě dále zlepší možnost otáčení na místě nebo možnost samostatného bočního pohybu. S výhodou přídavný pohon je vytvořen jako vrtulová jednotka s krátkým kanálem, zavěšená na přídi plavidla na závěsu, obsahujícím pohonný hřídel, a vybavená 35 elektropohonem, umístěným nad čárou ponoru, a to v lodním trupu nebo na palubě plavidla. V krátkém kanálu pomocného pohonu jsou s výhodou za vrtulí uložena usměrňovači podélná žebra. Taková žebra nasměrují proud vody za vrtulí ze směru šroubového pohybu do směru přímého na výstupu z uvedeného kanálu pomocného pohonu, což je výhodné jednak pro účinnost pohonu obecně, jednak pro zlepšení přesnosti manévrování při natáčení pomocného pohonu na strany. 40 Krátký kanál je případně s výhodou ještě směrem ke svému výstupu zahnut směrem dolů, a to o úhel 5 až 15 úhlových stupňů od podélné osy plavidla. To umožní jednak přechod na jeho vstupu do níže u dna lodi vytvořených usměrňovačích kanálů, jednak tím při natočení pomocného pohonu na stranu lze dosáhnout výstupu vodního proudu směrem dolů, což může být, jak již výše zmíněno, také samo o sobě výhodné. Dále ještě je s výhodou v krátkém kanálu před první vrtulí 45 uložena druhá vrtule, spřažená s pohonným hřídelem a/nebo s první vrtulí přes převodové ústrojí.- 1 CZ 306704 B6 it will be advantageous if the auxiliary drive is not mounted on the bow of the tug, for example, where when sailing without a load it will be appropriate to tilt the auxiliary drive forward so that its propeller does not suck air, and where it will then be advantageous to create the auxiliary drive as tilting forward. backwards. Advantageously, however, the vessel can be designed as a tugboat, namely a tug on which the 5 baffles are guided along the side parts of the bottom of the vessel, up to or near the stern of the vessel. In such a vessel, the fixed axis of rotation of the power take-off will not be a problem, the change in the load of the set will not affect the draft of the bow of the towing tugs, or only to a limited extent, and the downward direction of the water flow at the outlet of the power take-off, which is sometimes advantageous. when navigating at an oblique outlet from the rectifying channels and during 10 maneuvers with lateral rotation of the auxiliary drive, the output from the short channel of the auxiliary drive itself can then be directed slightly downwards. Thus, it will be advantageous in particular if the baffles have a longitudinal axis inclined at an angle of 5 to 15 angular degrees from the horizontal downwards. It is furthermore advantageous if the vessel thus formed has at its rear a coupling device for tight connection with the tugboat or boats, adapted to change the angle, seen when viewed from the side by the longitudinal axes of this tugboat and tugboat. In particular, it is advantageous if the coupling device for tightly connecting the tugboat to the tugboat or boats is adapted to change the angle formed by the longitudinal axes of the longitudinal tug of the tugboat and the tugboat or boats, where the change of this angle corresponds to the downward inclination of this vessel by an angle of up to 20 15 angular degrees with respect to the longitudinal axis of the directly attached tug. In this way, an adjustable optimum immersion of the bow of the towing tug with an auxiliary drive on this bow is achieved, precisely when towing an unladen tugboat, in a situation where the tugs are tightly connected to the tugboat. In other applications of the auxiliary drive, it is advantageous if the rotary suspension of the propeller and / or jet unit is made with a longitudinally pivotable axis of rotation of this unit relative to the vessel. It is particularly advantageous if the pivot suspension of the propeller and / or jet unit is provided with a longitudinally pivotable axis of rotation of this unit relative to the vessel, the pivot suspension being adapted to pivot this unit longitudinally to an angle of up to 30 angular degrees from the vertical position. The advantages of such an embodiment have been described above. It is also advantageous, generally in all variants of the vessel, 30 if the baffles are guided even further along the sides of the vessel beyond the bow to the sides of the vessel, at least towards the center of the vessel, and have further outlets arranged at least in the center of the vessel. Such an adjustment further improves the possibility of rotation on the spot or the possibility of independent lateral movement. Preferably, the auxiliary drive is formed as a short-channel propeller unit, suspended from the bow of the vessel on a hinge containing a drive shaft, and equipped with an electric drive located above the waterline, either in the hull or on board the vessel. In the short channel of the auxiliary drive, the rectifier longitudinal ribs are preferably arranged behind the propeller. Such ribs direct the flow of water behind the propeller from the direction of helical movement to the direction straight at the outlet of said auxiliary drive channel, which is advantageous both for drive efficiency in general and for improving maneuvering accuracy when turning the auxiliary drive sideways. Optionally, the short channel is preferably also bent downwards towards its outlet, by an angle of 5 to 15 angular degrees from the longitudinal axis of the vessel. This makes it possible, on the one hand, to move at the bottom of the baffle channels formed at the bottom of the ship below, and, on the other hand, to turn the water jet downwards when the auxiliary drive is turned to the side, which can also be advantageous in itself, as mentioned above. Furthermore, a second propeller, coupled to the drive shaft and / or to the first propeller via a transmission, is preferably mounted in a short channel in front of the first propeller 45.

To má význam zase pro usměrnění proudu za první, hlavní vrtulí, a to v provedení v podstatě aktivním, kde se použije za první vrtulí ještě druhá vrtule, zpravidla protiběžná, která je při svém spřažení přes převodové, například diferenciální ústrojí, s první vrtulí napojena na pohon, takže výkon přiváděný pohonem lze automaticky rozdělovat mezi první a druhou vrtuli, podle jejich 50 momentálního pohonného odporu, resp. dosahuje se vyrovnání rotujícího proudu vody za první vrtulí, kde současně energie rotace, zachycená na druhé vrtuli, je využita pro podporu pohonu. Dále je výhodné, jestliže výstup z krátkého kanálu přídavného pohonu je směrován mimo vstupy usměrňovačích kanálů při natočení přídavného pohonu od podélné osy plavidla od úhlu 30 až 60 úhlových stupňů. Tak tedy při natočení pomocného pohonu o úhel v rozmezí 30 až 60 stupňů 55 dojde již k plnému vyústění proudu vody mimo vstupy do usměrňovačích kanálů. UsměrňovačiThis, in turn, is important for directing the current behind the first, main propeller, in a substantially active embodiment, where a second propeller is used behind the first propeller, usually counter-rotating, which is connected to the first propeller when coupled via a transmission, for example a differential device. to the drive, so that the power supplied by the drive can be automatically distributed between the first and second propellers, according to their 50 momentary drive resistance, resp. equalization of the rotating water flow behind the first propeller is achieved, where at the same time the energy of rotation captured on the second propeller is used to support the drive. It is further advantageous if the output of the short channel of the auxiliary drive is directed away from the inputs of the rectifying channels when the auxiliary drive is rotated from the longitudinal axis of the vessel from an angle of 30 to 60 angular degrees. Thus, when the auxiliary drive is rotated by an angle in the range of 30 to 60 degrees 55, the water flow is already fully discharged outside the inlets to the rectifying channels. Rectifiers

-2 CZ 306704 B6 kanály, pokud jsou vedeny pod povrchem přídě, tedy v trupu plavidla, mohou s výhodou být vytvořeny jako přímá potrubí. Alternativně potom usměrňovači kanály, pokud jsou vedeny po povrchu přídě, mohou s výhodou být vytvořeny jak přídavná opláštění nebo jako plochá potrubí, sledující tvar přídě. Takto vytvořené kanály mohou být s výhodou vytvořeny dodatečně na již vyrobených lodích, do jejichž základní konstrukce již není třeba zasahovat. S výhodou také usměrňovači kanály, pokud jsou vedeny po povrchu přídě a pak ještě dále podél boků plavidla, jsou upraveny do tvaru stabilizačních ploch, upravených pro tlumení bočního kývání plavidla. Takto se dosáhne konstrukce, která vedle dalšího zlepšení manévrovatelnosti umožňuje také i přídavnou montáž na již hotová plavidla a navíc se vytvořená změna vnějšího tvaru trupu využije pro další účel, a sice již zmíněnou stabilizaci. Dále je výhodné, jestliže ve vyústění usměrňovačích kanálů jsou umístěny uzavírací a/nebo směrové klapky, napojené na ovládací ústrojí. Výhodné je také, jestliže ovládání uzavíracích a/nebo směrových klapek v jednom a ve druhém usměrňovacím kanále, vedeném podél jedné a podél druhé strany plavidla, resp. příslušné ovládací ústrojí těchto klapek, je upraveno pro volbu mezi synchronním ovládáním, protisměrným ovládáním a navzájem nezávislým ovládáním každé takové uzavírací a/nebo směrové klapky. Je pochopitelné, že technickým ekvivalentem zde jmenovaných uzavíracích a/nebo směrových klapek mohou být i pohyblivá a případně i uzavíratelná zakončení na vyústění usměrňovačích kanálů, provedená jako natáčecí či flexibilní nátrubky, apod.-2 CZ 306704 B6 the ducts, if they are led below the surface of the bow, i.e. in the hull of the vessel, can advantageously be formed as straight pipes. Alternatively, the baffles, if run along the surface of the bow, can advantageously be formed as additional sheathing or as flat pipes following the shape of the bow. The channels thus formed can advantageously be formed additionally on already manufactured ships, the basic construction of which no longer has to be interfered with. Preferably, the baffles, if they run along the surface of the bow and then even further along the sides of the vessel, are also shaped into stabilizing surfaces adapted to dampen the side rocking of the vessel. In this way, a construction is achieved which, in addition to further improving the maneuverability, also allows additional mounting on already finished vessels, and in addition the created change in the external shape of the hull is used for another purpose, namely the already mentioned stabilization. It is furthermore advantageous if shut-off and / or directional flaps are arranged at the outlet of the rectifying channels, which are connected to the control device. It is also advantageous if the actuation of the closing and / or directional flaps in one and the other rectifying channel, which runs along one and the other side of the vessel, respectively. the respective control device of these flaps is adapted to choose between synchronous control, counter-control and mutually independent control of each such closing and / or directional flap. It is understood that the technical equivalent of the closing and / or directional flaps mentioned here can also be movable and possibly also closable ends at the outlets of the rectifying channels, designed as pivoting or flexible nozzles, etc.

Co se týče úprav krátkého kanálu pomocného pohonu, zejména vytvoření tohoto kanálu, vytvoření kombinace s podélnými usměrňovacími žebry, případně s výstupním zahnutím dolů nebo i zapojení druhé vrtule za první vrtuli, může ovšem být výhodné tyto úpravy aplikovat i na vrtuli hlavního pohonu plavidla.However, with regard to modifications of the short auxiliary drive channel, in particular the formation of this channel, the formation of a combination with longitudinal baffles, possibly with an exit bend downwards or even the connection of the second propeller behind the first propeller, it may be advantageous to apply these modifications to the main propeller of the vessel.

Tím se tedy celkově dosáhne vytvoření soustavy, resp. ústrojí, pro zlepšení manévrovatelnosti celého plavidla, a to jak za běžného pohybu, tak zejména za pomalého pohybu či za nulové dopředně či zpětné rychlosti. Popsané ústrojí je navíc energeticky úsporné a je možno jej domontovávat na již vyrobená plavidla, a to s poměrně nízkými výrobními a montážními náklady. Podstatné výhody se projeví zejména při vytvoření plavidla s doplňkovým manévrovacím ústrojím podle vynálezu, kde plavidlem je vlečený nebo tlačený nákladní člun, tažený či tlačený remorkérem a určený pro říční plavbu. V takových případech totiž je možno nejen napomáhat manévrování s celou soupravou během plavby v zakřivených úsecích řeky, ale lze také manévrovat s jednotlivými čluny při rozpojení soupravy. To potom umožní i plavbu například dlouhých souprav na řekách, kde celá taková souprava by přesahovala rozměry plavebních komor a kde nejsou upravena u komor zařízení či kde nejsou připraveny pomocné remorkéry pro manévrování s částmi rozpojené soupravy, které nemají vlastní pohon. Nebo v situaci, kdy je možno proplouvat souběžnými komorami, lze zkrátit prostoje rozpojením dlouhé soupravy a souběžným proplutím obou částí, kde část soupravy bez vlastního hlavního pohonu může manévrovat pomocí vlastního doplňkového manévrovacího ústrojí takto dočasně odpojených člunů. Proplutí dlouhých souprav po řekách s více zakřivenými úseky lze napomáhat i vytvořením souprav, kde mezi alespoň některými čluny je vytvořeno kloubové spojení, přičemž i při manévrování takovýchto souprav je použití plavidel s doplňkovým manévrovacím ústrojím podle vynálezu pro takové soupravy výhodou.Thus, the overall creation of a system, resp. device, to improve the maneuverability of the whole vessel, both during normal movement and especially during slow movement or at zero forward or reverse speed. In addition, the described device is energy efficient and can be retrofitted to already manufactured vessels, with relatively low production and assembly costs. Substantial advantages are manifested in particular in the creation of a vessel with an additional maneuvering device according to the invention, where the vessel is a towed or pushed cargo boat, towed or pushed by a tug and intended for river navigation. In such cases, it is not only possible to assist in maneuvering the whole set during navigation in curved sections of the river, but it is also possible to maneuver with individual boats when uncoupling the set. This will then allow the navigation of, for example, long sets on rivers, where the whole set would exceed the dimensions of the locks and where they are not adapted to the chambers of the equipment or where auxiliary tugs are not prepared for maneuvering parts of the disconnected set that do not have their own drive. Or in a situation where it is possible to pass through parallel chambers, downtime can be reduced by uncoupling a long set and passing both parts simultaneously, where a part of the set without its own main drive can maneuver by means of its own additional maneuvering device. The passage of long sets on rivers with more curved sections can also be aided by the formation of sets where an articulation is formed between at least some boats, and even when maneuvering such sets the use of vessels with an additional maneuvering device according to the invention is an advantage for such sets.

Objasnění výkresůExplanation of drawings

Vynález je dále podrobněji popsán a vysvětlen na příkladném provedení, též s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je vodorovný podélný řez přídí plavidla s doplňkovým manévrovacím ústrojím podle vynálezu, kde přídavný pohon je v poloze rovnoběžné s podélnou osou plavidla, na obr. 2 je tatáž situace, ale s přídavným pohonem v poloze vychýlené od podélné osy plavidla, na obr. 3 je potom ještě tatáž přední část plavidla, tentokrát zobrazená v bočním pohledu, dále na obr. 4 je patrný svislý příčný řez přední částí plavidla, a to ve střední části usměrňovačích kanálů, na obr. 5 je pak ještě, v podélném svislém řezu, detail přídě plavidla s krátkým kanálem pomocného pohonu, natočeném pro jízdu vpřed, zatímco na obr. 6 je tentýž detail přídě jako naThe invention is further described and explained in more detail by way of an exemplary embodiment, also with the aid of the accompanying drawings, in which FIG. 1 is a horizontal longitudinal section of the bow of a vessel with an additional maneuvering device according to the invention. 2 is the same situation, but with the auxiliary drive in a position deviated from the longitudinal axis of the vessel, FIG. 3 then shows the same front part of the vessel, this time shown in a side view, further FIG. 4 shows a vertical cross section of the front part of the vessel, and in the middle part of the baffles, in Fig. 5 there is still, in longitudinal vertical section, a detail of the bow of the vessel with a short auxiliary drive channel turned for forward travel, while in Fig. 6 the same bow detail as in

-3 CZ 306704 B6 obr. 5, ale s natočením krátkého kanálu buď pro jízdu vzad, nebo i pro jízdu vpřed, ale s reverzací směru otáčení vrtule, načež ještě na obr. 5a je patrný příčný svislý řez krátkým kanálem v místě první vrtule a na obr. 5b je příčný svislý řez krátkým kanálem před jeho výstupem, přičemž poloha řezů je vyznačena na obr. 5, načež ještě dále na obr. 7 je, ve svislém podélném řezu, znázorněn tažný remorkér ve výkyvném těsném spojení s vlečným člunem, za normální jízdy, a konečně na obr. 8 je, také v podélném svislém řezu, znázorněna tatáž souprava, jako na obr. 7, ale tentokrát při sklopení remorkérů vůči vlečnému člunu, a to přídí remorkérů směrem dolů.-3 CZ 306704 B6 Fig. 5, but with the rotation of the short channel either for driving backwards or for driving forwards, but with the reversal of the direction of rotation of the propeller, after which Fig. 5a shows a cross vertical section of the short channel at the first propeller and Fig. 5b is a cross-sectional vertical section of the short channel before its exit, the position of the sections being indicated in Fig. 5, and still further in Fig. 7 a towed tug is shown in a vertical longitudinal section in pivotal tight connection with the tugboat; In normal travel, and finally in Fig. 8, also in longitudinal vertical section, the same set as in Fig. 7 is shown, but this time when the tugs are lowered relative to the tugboat, namely the bow of the tugs downwards.

Příklad uskutečnění vynálezuExample of an embodiment of the invention

Plavidlo 100 s doplňkovým manévrovacím ústrojím 10 má toto ústrojí vytvořeno obecně jako přídavný pohon s navazujícími kanály. Podstatné je, že přídavný pohon je zde vytvořen jako vrtulová jednotka 11. umístěná otočně, se svislou osou otáčení, na přídi 100, plavidla 100, a současně na výstup 111 z této vrtulové jednotky 11, a to zde v její poloze rovnoběžné, anebo ještě i mírně vychýlené od podélné osy plavidla 100, navazují usměrňovači kanály 102, které vedou zde na povrchu podél přídě 101 plavidla 100 a jsou vyústěné v oblasti přechodu přídě 101 do boků 103 plavidla 100. Přídavný pohon je vytvořen jako vrtulová jednotka Hs krátkým kanálem 110, zavěšená na přídi 101 plavidla 100 na závěsu 104, obsahujícím pohonný hřídel 105, a vybavená elektropohonem 106. Elektropohon 106 je zde umístěn nad čárou ponoru, a to v na palubě 107 plavidla 100. Výstup 111 krátkého kanálu 110 přídavného pohonu je zde konkrétně směrován mimo vstupy usměrňovačích kanálů 102 při natočení přídavného pohonu od podélné osy plavidla 100 o úhel od 45 úhlových stupňů. Do dosažení takto vyúhlované polohy je voda vháněna napřed zcela a do obou usměrňovačích kanálů 102, dále pak je proud směrován jen do jednoho usměrňovacího kanálu 102 a konečně je proud směrován mimo tyto usměrňovači kanály 102 a dále pak může být proud natáčen zcela kolmo k podélné ose plavidla 100 a ještě dále pak až do směru zcela vpřed. Mimoto lze i reverzovat směr otáčení vrtule 112, takže při nasměrování vyústění, resp. výstupu 111, který je směrován dolů, proti směru plavby a při reverzaci pohonu vrtule 112 lze dosáhnout i snížení polohy tohoto výstupu 111. který ovšem nyní má funkci vstupu. To je patrné na obr. 6, kde je krátký kanál 110 otočen o 180 úhlových stupňů, na rozdíl od situace, patrné na obr. 5, kde je tento krátký kanál 110 v základní poloze. To je výhodné jako jedno z opatření, bránící při malém zatížení plavidla 100, a tudíž při malém ponoru první vrtule 112 pomocného pohonu, nasávání vzduchu z hladiny. Na obr. 5 a obr. 6 je také patrná za první vrtulí 112 umístěná usměrňovači žebra 113 a za touto první vrtulí 112 ještě umístěná druhá vrtule 114. Popsaný krátký kanál 110 má zde v místě první vrtule 113 a druhé vrtule 114 průřez kruhový, jak je patrno na obr. 5a, načež tento průřez postupně přechází směrem k výstupu 111 do tvaru obdélníkového, jak je patrné na obr. 5b. Na obr. 7 a obr. 8 je pak ještě patrné plavidlo 100, v podobě tažného remorkérů, kde toto plavidlo 100 má v zadní části vytvořeno spojovací ústrojí 121 pro těsné spojení s vlečným člunem 200, upravené pro změnu úhlu, svíraného při bočním pohledu podélnými osami plavidla 100, zde vytvořeného jako tažný remorkér, a vlečného člunu 200. Na obr. 7 je patrná popsaná souprava s vodorovnou polohou plavidla 100 i člunu 200, zatímco na obr. 8 je patrná změna tohoto úhlu mezi podélnými osami obou lodí, která odpovídá sklonění tohoto plavidla 100 přídí 101 dolů o úhel a, zde o velikosti 5 úhlových stupňů, vůči podélné ose bezprostředně připojeného vlečného člunu 200. Co se týče ještě usměrňovačích kanálů 102, tak tyto, pokud jsou obecně vedeny pod povrchem přídě 101, mohou s výhodou být vytvořeny jako přímá potrubí. To je konstrukčně jednodušší, ale znamená to jednak kanály při průchodu stěnou přídě 101 utěsňovat, jednak je to provedení, vhodné k vestavbě do trupu již konstrukčně k této úpravě přizpůsobenému. Alternativně potom usměrňovači kanály 102, pokud jsou vedeny po povrchu přídě 101, jak je znázorněno na zde popisovaném konkrétním příkladném provedení, a to na obr. 3 a na obr. 4, jsou tyto usměrňovači kanály 102 vytvořeny jako přídavné opláštění této přídě 101, kteréžto opláštění sleduje tvar této přídě 101. Takto vytvořené kanály mohou být s výhodou vytvořeny dodatečně na již vyrobených plavidlech, do jejichž základní konstrukce již není třeba zasahovat, jak bylo již řečeno. Dále je zde patrné umístění směrových klapek 108 ve vyústění usměrňovačích kanálů 102. Těmito směrovými klapkami 108 je možno proud vody z usměrňovačích kanálů 102 vychylovat více či méně od povrchu plavidla 100 a tak dosahovat buďThe vessel 100 with the additional maneuvering device 10 has this device generally designed as an auxiliary drive with adjoining channels. It is essential that the auxiliary drive is formed here as a propeller unit 11 mounted rotatably, with a vertical axis of rotation, on the bow 100 of the vessel 100, and at the same time on the outlet 111 from this propeller unit 11, here in its parallel position or even slightly deviated from the longitudinal axis of the vessel 100, the baffles 102 follow, which run on the surface along the bow 101 of the vessel 100 and open in the area of the transition of the bow 101 to the sides 103 of the vessel 100. The auxiliary drive is formed as a propeller unit Hs with a short channel 110. suspended on the bow 101 of the vessel 100 on a hinge 104 comprising a drive shaft 105 and provided with an electric drive 106. The electric drive 106 is located above the waterline here on the deck 107 of the vessel 100. The outlet 111 of the short auxiliary drive channel 110 is specifically directed outwards. the inputs of the rectifier channels 102 when the auxiliary drive is rotated from the longitudinal axis of the vessel 100 by an angle of 45 angular degrees. Until such an angled position is reached, the water is first blown completely into both the baffles 102, then the current is directed to only one baffle 102 and finally the flow is directed outside these baffles 102 and then the flow can be directed completely perpendicular to the longitudinal axis. vessel 100 and even further up in a fully forward direction. In addition, the direction of rotation of the propeller 112 can also be reversed, so that when orienting the outlet, resp. of the outlet 111, which is directed downwards, against the direction of navigation, and when the propeller drive 112 is reversed, it is also possible to reduce the position of this outlet 111. which, however, now has the function of an input. This can be seen in Fig. 6, where the short channel 110 is rotated by 180 angular degrees, in contrast to the situation seen in Fig. 5, where this short channel 110 is in the basic position. This is advantageous as one of the measures preventing the vessel 100 from being sucked in from the surface when the vessel 100 is lightly loaded, and thus when the first auxiliary drive propeller 112 is slightly submerged. Also shown in Fig. 5 and Fig. 6 are rectifier ribs 113 located behind the first propeller 112 and a second propeller 114 located behind this first propeller 112. The described short channel 110 has a circular cross-section here at the location of the first propeller 113 and the second propeller 114, as is seen in Fig. 5a, after which this cross-section gradually transitions towards the outlet 111 into a rectangular shape, as can be seen in Fig. 5b. Fig. 7 and Fig. 8 also show a vessel 100 in the form of a tugboat, this vessel 100 having a coupling device 121 formed in the rear part for a tight connection with the tugboat 200, adapted to change the angle formed in the longitudinal view axes of a vessel 100 formed here as a tugboat and a tugboat 200. Fig. 7 shows the described set with the horizontal position of the vessel 100 and the boat 200, while Fig. 8 shows the change of this angle between the longitudinal axes of both ships, which corresponds inclination of this vessel 100 of the bow 101 downwards by an angle α, here of 5 angular degrees, to the longitudinal axis of the directly connected tug 200. As for the baffles 102, these, if generally guided below the surface of the bow 101, can advantageously be created as straight pipes. This is structurally simpler, but it means both sealing the channels when passing through the wall of the bow 101, and it is an embodiment suitable for installation in the fuselage already structurally adapted to this modification. Alternatively, the baffle channels 102, when routed over the surface of the bow 101, as shown in the particular embodiment described herein, in Fig. 3 and Fig. 4, are baffles 102 as an additional cladding of the bow 101, which the cladding follows the shape of this bow 101. The channels thus formed can advantageously be formed additionally on already manufactured vessels, the basic construction of which no longer has to be interfered with, as already mentioned. Furthermore, the location of the directional flaps 108 at the mouth of the baffles 102 can be seen. With these directional flaps 108 it is possible to deflect the flow of water from the baffles 102 more or less from the surface of the vessel 100 and thus achieve either

-4CZ 306704 B6 spíše podpory dopředného pohybu, nebo spíše podpory příčného pohybu. Ovládání směrových klapek 108 v jednom a ve druhém usměrňovacím kanále 102 je zde upraveno pro volbu mezi synchronním ovládáním, protisměrným ovládáním a navzájem nezávislým ovládáním každé směrové klapky 108. Tím lze právě volit mezi režimy pro jemný pohon vpřed nebo i částečně vzad, při synchronním přesměrování vody na výstupech z usměrňovačích kanálů o více než 90 úhlových stupňů od směru vzad podél trupu plavidla 100, nebo pro otáčení plavidla 100 na místě při protisměrném natočení směrových klapek 108, nebo pro boční pohyb plavidla 100 při uzavření výstupu z usměrňovacího kanálu 102 pouze na jedné straně a nasměrování proudu v podstatě kolmo k trupu na druhé straně. Větší variability pro směrování proudu se může dosáhnout pohyblivými zakončeními na vyústění usměrňovačích kanálů 102, provedenými jako natáčecí či flexibilní nátrubky, apod. Taková úprava zde není znázorněna, ale jedná se v podstatě o technický ekvivalent zde znázorněných směrových klapek 108.-4GB 306704 B6 rather support for forward movement, or rather support for transverse movement. The control of the directional flaps 108 in one and the other rectifier channel 102 is here adapted to choose between synchronous control, counter-control and independent control of each directional flap 108. This makes it possible to choose between modes for fine forward or even partial reverse, synchronous redirection. water at the outlets of the baffles by more than 90 angular degrees from the rearward direction along the hull of the vessel 100, or to rotate the vessel 100 in place when the directional flaps 108 are turned in the opposite direction, or to move the vessel 100 laterally when closing the baffle outlet 102 on only one side and directing the current substantially perpendicular to the fuselage on the other side. Greater variability for current routing can be achieved by movable ends at the outlets of the baffles 102, designed as swivel or flexible nozzles, etc. Such a modification is not shown here, but is essentially the technical equivalent of the directional flaps 108 shown here.

Funkce zařízení je následující. Zlepšení manévrovatelnosti celého plavidla, a to jak za běžného pohybu, tak zejména za pomalého pohybu či za nulové dopředně či zpětné rychlosti, se dosahuje především spuštěním a aktuálně potřebným nasměrováním celého přídavného pohonu na přídi plavidla, s výhodou potom ještě i nasměrováním uzavíracích a/nebo směrových klapek na výstupech z usměrňovačích kanálů. Úprava tvarování přídě, především při vytvoření usměrňovačích kanálů na povrchu přídě, zlepšuje také ještě navíc obtékání přídě a ve spolupráci s vhodným nasměrováním vyústění těchto usměrňovačích kanálů se i během plavby snižuje významnou mírou vlnový odpor.The function of the device is as follows. The improvement of the maneuverability of the whole vessel, both during normal movement and especially during slow movement or at zero forward or reverse speed, is achieved mainly by starting and currently necessary direction of the whole auxiliary drive on the bow of the vessel, preferably also by closing and / or directional flaps at the outlets of the rectifier channels. Modification of the shape of the bow, especially when creating baffles on the surface of the bow, also improves the flow around the bow, and in cooperation with the appropriate direction of the outlet of these baffles, the wave resistance is significantly reduced even during navigation.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle vynálezu je využitelné pro většinu běžných plavidel, zejména ovšem pro větší a velká plavidla a také pro říční plavidla, kde se požaduje často mimořádně dobrá manévrovatelnost, především na užších tocích a pro dlouhé lodě či soupravy.The device according to the invention can be used for most conventional vessels, but especially for larger and large vessels and also for river vessels, where extremely good maneuverability is often required, especially on narrower streams and for long ships or sets.

Claims

PATENT CLAIMS

A vessel, in particular a tug or tugboat, with an auxiliary maneuvering device designed using an auxiliary drive and connected channels, wherein the auxiliary drive is formed as a propeller and / or jet unit (11) with a fixed vertical axis of rotation, located and suspended rotatably on the bow (101) of the vessel (100), the outlet (111) of this propeller or jet unit (11), at least in its position parallel to the longitudinal axis of the vessel (100), being followed by baffles (102) guided on the surface or below the surface of the outer shell of the vessel (100), at least along a section of the bow (101) of the vessel (100), along the lower part of the sides (1031) of the bow (101) and / or along the side of the bottom (1030) of the vessel (100), and opening at least in the region of the transition of the bow (101) to the sides (103) of the vessel (100), the vessel being characterized in that the auxiliary drive is formed as a propeller unit (11) with a short channel (110) suspended on the bow (101) a vessel (100) on a hinge (104) including a drive shaft (105), and equipped with e an electric drive (106) located above the waterline, either in the hull of the vessel (100) or on the deck (107) of the vessel (100), where in the short channel (110) longitudinal ribs (113) are placed behind the propeller (112) and wherein the short channel (110) is bent downwards towards its outlet (111) by an angle of 5 to 15 angular degrees from the longitudinal axis of the vessel, while at the same time the outlet (111) from the short channel (110) of the auxiliary drive is directed away from the inlets baffles (102) when rotating the auxiliary drive from the longitudinal axis of the vessel (100) from a rotation angle of 30 to 60 angular degrees.

-5CZ 306704 B6

Vessel according to claim 1, characterized in that it is designed as a tugboat, on which the baffles (102) are guided along the side portions of the bottom (1030) of said vessel (100), up to the stern (120) of the vessel (100). ) or near it.

Vessel according to claim 2, characterized in that the baffles (102) have a longitudinal axis inclined from the horizontal downwards by 5 to 15 angular degrees in the outlet (1021).

Vessel according to Claims 2 and 3, characterized in that the vessel (100) has a connecting device (121) formed at the rear for a tight connection with the tugboat or boats (200) adapted to change the angle formed by the longitudinal axes when viewed from the side. a tugboat (100) and a tugboat (s) (200), the change of this angle corresponding to the inclination of said vessel (100) bows by an angle of up to 15 angular degrees with respect to the longitudinal axis of the directly connected tugboat (200).

Vessel according to Claim 1, characterized in that the guide channels (102) are guided even further along the sides (103) of the vessel (100) behind the transition of the bow (101) to the sides (103) of the vessel (100), at least towards the center. vessels (100), and have further outlets arranged at least in the area of the center of the vessel (100).

Vessel according to Claims 1 to 5, characterized in that the baffles (102) which run below the surface of the bow (101) are formed as straight pipes.

Vessel according to Claims 1 to 6, characterized in that the baffles (102) which run along the surface of the bow (101) are formed as additional sheathing or as flat pipes following the shape of the bow (101).