CZ32712U1

CZ32712U1 - A vessel with additional maneuvering system

Info

Publication number: CZ32712U1
Application number: CZ2019-35958U
Authority: CZ
Inventors: Ivan KruĹľĂk
Original assignee: Ivan KruĹľĂk
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2019-03-26

Description

Oblast technikyTechnical field

Technické řešení se týká plavidel, například tažných remorkérů, ale i vlečných člunů, nebo obecně velkých plavidel, 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 alespoň v přední části plavidla a směrovaný či směrovatelný mimo podélnou osu plavidla.The technical solution relates to vessels, such as tugs, but also tugs, or generally large vessels, equipped with an additional maneuvering device which complements the main maneuvering device, the main maneuvering device being generally the rudder or rudders, at least aft of the vessel, and the supplementary maneuvering device. is an auxiliary propulsion installed at least in the forward part of the vessel and directed or steered off the longitudinal axis of the vessel.

Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

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.Currently, additional steering, respectively. maneuvering devices for vessels which are designed as additional channels with a forced flow in the transverse direction in relation to the longitudinal axis of the vessel. These channels are located most often in the front of the hull of the vessel, or even in other parts of the hull. These channels accommodate a propeller-based pump or turbine pump, and the transverse flow of water then causes a reaction to the hull so that not only fine straightening can be achieved while the vessel is moving forward, but also the vessel turning or even transverse vessel movement place, basically without simultaneous forward or reverse 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 nenaloženým 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.The known devices, however, do not in themselves permit gentle maneuvering of the vessel in all directions, but essentially only rotation or transverse movement. If it is necessary to achieve gentle steering while simultaneous forward or reverse movement of the vessel, it is necessary to combine the operation of the main power train with the auxiliary or auxiliary resp. additional, maneuvering mechanism. While this is generally possible, the disadvantage remains, on the one hand, the need to start the main propulsion even for small individual movements of the vessel; very low cruise speeds. Another disadvantage, with the use of prior art cross-channel maneuvering devices (s), is also that, when finely steered during normal navigation, the energy of the auxiliary transverse drive is not used for forward navigation. It is also a disadvantage, when the existing rudder is used in barges or tugs tightly tied to barges, that when maneuvering an unladen barge or rig that has a very low draft, air is drawn into the rudder duct and / or expelled water from this channel partially sprayed over the surrounding water surface. This, on the one hand, reduces the efficiency of the rudder, and on the other hand, the efficiency of such a drive is reduced, whether it serves only for lateral movement or, in particular, if it is to assist forward movement.

Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution

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, například remorkérů nebo vlečného člunu, či obecně u velkého plavidla s doplňkovým manévrovacím ústrojím, vytvořeným s použitím přídavného pohonu v krátkých kanálech, podle předkládaného technického řešení, kde podstata spočívá v tom, že přídavný pohon je vytvořen jako vrtulová jednotka s krátkým kanálem, zavěšená otočně, se svislou osou otáčení na přídi plavidla na závěsu, přičemž na výstup z této vrtulové jednotky, a to v její poloze rovnoběžné s podélnou osou plavidla nebo odchýlené od této podélné osy o úhel nejvýše 30 až 60 úhlových stupňů navazují spodní přední usměrňovači plochy, vedené před a pod povrchem přídě, alespoň podél přídě plavidla a zakončené v oblasti přídě, a to v míře 10 až 100 % průměru vrtule za ukončením krátkého kanálu. Výhodné je, jestliže jsou v krátkém kanálu uložena usměrňovačiThese disadvantages are solved to a considerable extent and the maneuverability of the vessel, both during normal navigation and when maneuvering at low or zero forward or reverse speeds, is improved for a vessel such as a tug or tugboat, or generally for a large vessel with additional maneuvering equipment, formed by using an auxiliary drive in short channels, according to the present invention, the principle being that the auxiliary drive is designed as a short channel propeller unit suspended pivotably with a vertical axis of rotation at the bow of the vessel at the hinge, propeller units, in its position parallel to or deviated from the longitudinal axis of the vessel by an angle of not more than 30 to 60 degrees of angle, adjoin the lower forward baffle surfaces extending in front of and below the bow surface, at least along the bow of the vessel and terminating bow, at a rate of 10 to 100% of the propeller diameter beyond the end of the short channel. Advantageously, rectifiers are provided in the short channel

- 1 CZ 32712 U1 podélná žebra. Zlepší tak proudění a nasměrování výstupního proudu je přesnější. Výhodou je také, jestliže pohon vrtulí je vytvořen tak, že závěs obsahuje pohonný hřídel a pohonná jednotka je vybavená elektropohonem, umístěným nad čárou ponoru, a to v trupu plavidla nebo na palubě plavidla, neboje pohonná jednotka vytvořena jako utěsněný elektropohon, zavěšený i s vrtulí pod čarou ponoru. Zejména je výhodné, jsou-li usměrňovači plochy vedeny již od místa před a pod přídí plavidla, a to počínaje hloubkovou úrovní nad nejnižším bodem špice přídě, se zaoblením nahoru, ve formě ližiny. Také přináší výhody, jestliže podél přídě jsou pod čarou ponoru zavěšeny, symetricky vlevo i vpravo, ještě dvě boční vrtulové jednotky, nebo dvě boční skupiny vrtulových jednotek, kde pod nimi jsou vytvořeny spodní boční usměrňovači plochy, vybíhající vodorovně pod nimi a zasahující bočně do vzdálenosti o velikosti alespoň 110 % průměru vrtule a podélně do vzdálenosti, odpovídající 50 až 150% průměru vrtule. Tím se ještě více může zlepšit manévrovatelnost a současně se při použití těchto bočních jednotek ke stálému pohonu, resp. spolu se stálým pohonem plavidla, zvyšuje účinnost pohonu lepším obtékáním boků. Spodní boční usměrňovači plochy jsou s výhodou vedeny ještě dále podél boků plavidla a jsou upraveny do tvaru stabilizačních ploch, upravených pro tlumení bočního kývání plavidla. Také je výhodné, jestliže za bočními vrtulovými jednotkami jsou vytvořeny směrové klapky a na jedné a na druhé straně plavidla je jejich ovládání upraveno pro volbu mezi synchronním ovládáním, protisměrným ovládáním a navzájem nezávislým ovládáním každé směrové klapky. Přídavný pohon je vytvořen jako vrtulová 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 plochy, vedené pod povrchem vnějšího pláště tohoto plavidla, v délce alespoň za vyústění krátkých kanálů vrtulové jednotky, a to podél spodní části přídě plavidla. Je tak jednak chráněna vrtule, jednak se omezuje eroze dna vodního toku či jiného mělkého plavebního prostoru. S výhodou otočné zavěšení vrtulové jednotky je provedeno s pevnou svislou osou otáčení této jednotky vůči plavidlu. To 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. U takového plavidla pevná osa otáčení pomocného pohonu nebude na závadu, změna zátěže soupravy se na ponoru přídě tažného remorkéru 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 manévrování se stranovým natočením pomocného pohonu potom lze směrovat mírně dolů výstup z krátkého kanálu samotného pomocného pohonu. Tak bude konkrétně výhodou, 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, svíraného při bočním pohledu podélnými osami tohoto plavidla, vytvořeného jako tažný remorkér 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 vlečného člunu či člunů, kde změna tohoto úhlu odpovídá sklonění tohoto plavidla přídí dolů o úhel do 15 úhlových stupňů vůči podélné ose bezprostředně připojeného vlečného člunu. Tak se dosáhne nastavitelného optimálního ponoření přídě tažného remorkéru s pomocným pohonem na této přídi, a to právě při tažení nenaloženého vlečného člunu, a to v situaci, kdy je provedeno těsné spojení remorkéru 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 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 15 úhlových stupňů od svislé polohy. Výhody takového provedení byly popsány výše. Taková úprava ještě dále zlepší možnost otáčení na místě nebo možnost samostatného bočního pohybu. Přídavný pohon je s výhodou vytvořen jako vrtulová jednotka s krátkým kanálem, zavěšená na přídi plavidla na závěsu, obsahujícím pohonný hřídel, a vybavená elektropohonem,Longitudinal ribs. This will improve the flow and the direction of the output current is more accurate. It is also advantageous if the propeller drive is designed such that the hinge comprises a drive shaft and the drive unit is equipped with an electric drive located above the draft line in the hull or on board the ship, or the drive unit is designed as a sealed electric drive suspended with the propeller below waterline. In particular, it is advantageous if the deflection surfaces are guided from the point upstream and below the bow of the vessel, starting from a depth level above the lowest point of the bow tip, with a rounding up, in the form of a skid. It also has advantages if two side propeller units are suspended below the dive line, symmetrically to the left and right, or two side groups of propeller units with underside deflection surfaces extending below them extending horizontally below them and extending laterally to the distance. having a size of at least 110% of the propeller diameter and longitudinally at a distance corresponding to 50 to 150% of the propeller diameter. The maneuverability can thus be further improved and, at the same time, the use of these side units for permanent drive or operation can be improved. together with the constant propulsion of the vessel, it increases the efficiency of the propulsion by better bypassing the sides. Preferably, the lower side baffle surfaces extend further along the sides of the vessel and are provided in the form of stabilizing surfaces adapted to damp the side swing of the vessel. It is also advantageous if directional flaps are provided behind the side propeller units and, on one side and on the other side of the vessel, their control is adapted to choose between synchronous control, counter-directional control and independent control of each directional flaps. The auxiliary drive is designed as a propeller unit, located and suspended pivotally at the bow of the vessel, the output of the propeller or jet unit, at least in its position parallel to the longitudinal axis of the vessel, followed by rectifying surfaces guided below the outer shell surface of the vessel, at least resulting in the short channels of the propeller unit along the bottom of the bow of the vessel. This protects the propeller and erosion of the bottom of the watercourse or other shallow navigation space. Preferably, the pivotable suspension of the propeller unit is provided with a fixed vertical axis of rotation of the unit relative to the vessel. This will be advantageous if, however, the auxiliary drive is not mounted, for example, on the bow of the tugboat, where it will be convenient to tilt the auxiliary drive forward so that its propellers do not suck in the air. Preferably, however, the vessel may be designed as a towing tug. In such a vessel, the fixed axis of rotation of the power take-off will not be impaired, the change in the load on the rig will not affect the draft of the towing tug, or only to a limited extent, and directing the water flow downstream of the power take-off. the direct drive through the oblique output of the rectifier channels and when maneuvering with the lateral rotation of the power take-off, the output from the short channel of the power take-off itself can then be directed slightly downwards. Thus, it will be particularly advantageous if the deflection channels have a longitudinal axis inclined from the horizontal direction downwards by 5 to 15 angular degrees in the orifice. Furthermore, it is advantageous if the vessel thus formed has a coupling device in the rear part for sealingly engaging the tug boat or boats adapted to change the angle formed by the longitudinal axes of the tug boat in the side view. In particular, it is advantageous if the coupling means for tightly connecting the vessel, designed as a tugboat to the tugboat, is adapted to change the angle formed by the longitudinal axes of the vessel formed as a tugboat or tugboat laterally. the inclination of this vessel shall be bowed down an angle of 15 degrees to the longitudinal axis of the immediately attached tug. In this way, an adjustable optimum submergence of the towed tug with the power take-off at that bow is achieved, especially when towing an unloaded tug, in a situation where the tug is tightly connected to the tug. In other uses of the auxiliary drive, it is advantageous if the pivoting suspension of the propeller and / or jet unit is provided with a longitudinally pivotable from the vertical position by an adjustable axis of rotation of the unit relative to the vessel. It is particularly advantageous if the pivoting suspension of the propeller and / or jet unit is provided with a longitudinally pivotable from the vertical position by an adjustable axis of rotation of the unit relative to the vessel, the pivoting suspension being adapted for longitudinal pivoting of this unit to an angle of up to 15 angles from the vertical position. The advantages of such an embodiment have been described above. Such an adjustment further improves the possibility of rotation in place or the possibility of independent lateral movement. The auxiliary drive is preferably designed as a short channel propeller unit suspended from the bow of the vessel on a hinge comprising a drive shaft and equipped with an electric drive,

-2CZ 32712 U1 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. 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 může být s výhodou v krátkém kanálu před první vrtulí uložena druhá vrtule, spřažená s pohonným hřídelem a/nebo s první vrtulí přes převodové ústrojí. 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 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 dojde již k plnému vyústění proudu vody mimo plochy pod přídí plavidla. Popsaná úprava je proveditelná i na již hotových lodích, do jejichž základní konstrukce již není třeba zasahovat. Výhodně boční plochy mohou být 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 pro již zmíněnou stabilizaci. Dále je výhodné, jestliže ve vyústění krátkých 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.-2EN 32712 U1 located above the draft line, either in the hull or on board the vessel. Preferably, rectangular longitudinal ribs are located behind the propeller in the short channel of the auxiliary drive. Such ribs direct the flow of water downstream of the propeller from the direction of the helical movement to the direction directly at the outlet of said auxiliary drive channel, which is advantageous both for drive efficiency in general and for improved maneuvering accuracy when turning the auxiliary drive sideways. Optionally, the short channel is preferably downwardly angled towards its outlet at an angle of 5 to 15 degrees from the longitudinal axis of the vessel. This permits, on the one hand, a transition at its entrance to the bottom of the ship formed by the rectifier channels, and on the other hand, when the auxiliary drive is turned to the side, the outlet of the water jet can be achieved downwardly, which can also be advantageous. Furthermore, a second propeller coupled to the drive shaft and / or to the first propeller via a transmission device may advantageously be provided in a short channel in front of the first propeller. This is again important for channeling the current downstream of the first main propeller, in a substantially active embodiment, where a second propeller is used downstream of the first propeller, generally counter-rotating, which is coupled to the first propeller when coupled via a gear, e.g. drive, so that the power supplied by the drive can be automatically distributed between the first and second propellers according to their current drive resistance, respectively. an equalization of the rotating water flow behind the first propeller is achieved, where at the same time the rotation energy captured on the second propeller is used to support the propulsion. It is further preferred that the output of the short channel of the auxiliary drive is directed away from the inlets of the rectifier channels when the auxiliary drive is rotated from the longitudinal axis of the vessel from an angle of 30 to 60 degrees of angle. Thus, when the auxiliary drive is rotated through an angle of 30 to 60 degrees, the water jet will fully flow out of the area under the bow of the vessel. The described treatment is feasible even on finished ships, whose basic structure is no longer necessary to intervene. Advantageously, the side surfaces may be provided in the form of stabilizing surfaces adapted to damp the side swing of the vessel. In this way, a structure is obtained which, in addition to further improving maneuverability, also allows retrofitting to already completed vessels, and in addition, the resulting modification of the external shape of the hull is used for another purpose, namely stabilization. Furthermore, it is advantageous to have shut-off and / or directional flaps connected to the actuating device in the opening of the short channels. It is also advantageous if the actuation of the shut-off and / or directional flaps in one and the other channel pass along one side and along the other side of the vessel respectively. the respective actuating device of these flaps is adapted to select between synchronous control, counter-directional control and mutually independent control of each such shutter and / or directional flap. It will be understood that the technical equivalent of the shut-off and / or directional flaps mentioned herein may also be movable and possibly sealable ends at the outlet of the rectifier ducts, in the form of swivel or flexible sockets and the like.

Co se týče úprav krátkého kanálu pomocného pohonu, zejména vytvoření tohoto kanálu, vytvoření kombinace s podélnými usměrňovačům žebry, případně s výstupním zahnutím dolů nebo i zapojení druhé vrtule za první vrtuli, může být výhodné tyto úpravy aplikovat i na vrtuli hlavního pohonu plavidla.Regarding the modification of the short channel of the auxiliary drive, in particular the formation of this channel, the combination with the longitudinal baffles of the ribs, possibly with the output bending downwards or even the connection of the second propeller after the first propeller.

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 aje 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 tohoto technického řešení, 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. V situaci, kdy je možno proplouvat souběžnými komorami, lze zkrátit prostoje rozpojením dlouhé soupravy a souběžným proplutím obou částí, kde část soupravy bez vlastního hlavníhoIn this way, the overall formation of the system, respectively, is achieved. a device for improving the maneuverability of the entire vessel, both in normal movement and in particular in slow movement or at zero forward or reverse speed. Moreover, the described device is energy efficient and can be mounted on already manufactured vessels at relatively low production and assembly costs. Significant advantages will be evident in particular in the formation of a vessel with an additional maneuvering device according to this technical solution, where the vessel is a towed or pushed barge, towed or pushed by a tug and intended for river navigation. In such cases, it is not only possible to assist the maneuvering of the whole train during navigation in curved sections of the river, but it is also possible to maneuver the individual boats when the train is disconnected. This will then allow the navigation of, for example, long rigs on rivers where such a whole would exceed the dimensions of the lock chambers and where they are not provided at the chambers of the device or where auxiliary tugs are not prepared for maneuvering non-propelled parts. In a situation where it is possible to navigate through parallel chambers, it is possible to reduce downtime by disconnecting the long set and simultaneously passing through both parts, where part of the set without its own main

-3 CZ 32712 U1 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 tohoto technického řešení pro takové soupravy výhodou.The U1 propulsion system can maneuver by means of its own additional maneuvering mechanism for the boats thus temporarily disconnected. The passage of long rigs on rivers with more curved sections can also be facilitated by the formation of rigs where at least some boats are articulated, even when maneuvering such rigs, the use of vessels with an additional maneuvering device according to the present invention is advantageous for such rigs.

Objasnění výkresůClarification of drawings

Technické řešení je dále podrobněji popsáno a vysvětleno na příkladném provedení, též s pomocí přiložených výkresů, kde na obr. 1 je vodorovný podélný řez přídí plavidla s doplňkovým manévrovacím ústrojím podle tohoto technického řešení, kde přídavný pohon je v poloze rovnoběžné s podélnou osou plavidla, na obr. 2 je tatáž situace, ale s přídavným pohonem v poloze bočně vychýlené od podélné osy plavidla a na obr. 3 je potom ještě tatáž přední část plavidla, tentokrát zobrazená v bočním pohledu.The technical solution is further described and explained in more detail with reference to the accompanying drawings, in which Fig. 1 is a horizontal longitudinal section of the bow of the vessel with an additional maneuvering device according to the invention, wherein the auxiliary drive is in a position parallel to the longitudinal axis of the vessel. Fig. 2 shows the same situation but with the auxiliary drive laterally deflected from the longitudinal axis of the vessel, and Fig. 3 shows the same front part of the vessel, this time shown in a side view.

Příklady uskutečnění technického řešeníExamples of technical solutions

Plavidlo s doplňkovým manévrovacím ústrojím, vytvořeným s použitím přídavného pohonu a navazujících kanálů, a to v souladu s předkládaným technickým řešením, vykazuje zde přídavný pohon, provedený jako jedna přední dvojitá vrtulová jednotka 11, vytvořená s krátkým kanálem 110 a zavěšená otočně, se svislou osou otáčení, na přídi 101 plavidla 100 na závěsu 104, přičemž na výstup 109 z této dvojité vrtulové jednotky 11. a to v její poloze rovnoběžné s podélnou osou plavidla 100 nebo bočně odchýlené od této podélné osy o úhel 30 úhlových stupňů, navazují spodní přední usměrňovači plochy 102, vedené před a pod povrchem přídě 101 plavidla 100 a zakončené v oblasti přídě 101, a to v míře, zvolené zde jako 50 % průměru vrtule za ukončením krátkého kanálu 110, a kde současně na krátké kanály 110 navazují ve směru podélné osy plavidla 100 ještě pevné podélné kanály 111 s vyústěním 107 pode dno plavidla 100, a to s osou skloněnou dolů od vodorovného směru o 15 úhlových stupňů. Přitom zde v krátkém kanálu 110 jsou za vrtulí 112 uložena usměrňovači podélná žebra jako stabilizační plochy 113. Pohon vrtulí 112 je zde vytvořen právě tak, že pohonná jednotka je vybavená elektropohonem 106, umístěným pod čárou ponoru, a to tak, že pohonná jednotka je vytvořena jako utěsněný elektropohon 106, zavěšený i s vrtulí 112 pod čarou ponoru. Přední usměrňovači plochy 102 jsou tu vedeny již od místa před a pod přídí 101 plavidla 100, a to počínaje místem před špicí přídě 101, s hloubkovou úrovní nad nejnižším bodem špice přídě 101, s předním zaoblením nahoru, a to celkově ve formě ližiny, což jednak chrání příď 101 i s pohonnou jednotkou před poškozením, jednak to představuje clonu, omezující vymílání dna plavební dráhy vlivem víření vody od vrtulí 112, resp. obecně od lodních šroubů. Podél přídě 101 jsou v tomto příkladném provedení pod čarou ponoru zavěšeny, symetricky vlevo i vpravo, ještě dvě boční jednoduché vrtulové jednotky 12, kde pod nimi jsou vytvořeny spodní boční usměrňovači plochy 105, vybíhající vodorovně pod nimi a zasahující bočně do vzdálenosti o velikosti zde 110 % průměru vrtule 112 a podélně do vzdálenosti, odpovídající 100 % průměru vrtule 112. Tyto boční vrtulové jednotky 12 jsou skloněny dolů od vodorovného směru o 15 úhlových stupňů. Tento sklon zlepšuje účinnost pohonu, neboť se tím potlačuje ztrátové víření vody na hladině z těmito bočními vrtulovými jednotkami 12. Navíc také zde jsou vedeny spodní boční usměrňovači plochy 105 ještě dále podél boků 103 plavidla 100 a jsou vytvořeny do tvaru stabilizačních ploch 113, upravených pro tlumení bočního kývání plavidla 100. Tak se dosahuje ještě dále zlepšené funkce, kde tyto boční usměrňovači plochy 105 mají vedle své základní funkce, analogické jako u předních usměrňovačích ploch 102, také ještě zmíněnou stabilizační funkci. Pro větší rozsah možností dokormidlování, resp. manévrování, jsou zde ještě za bočními vrtulovými jednotkami 12 jsou osazeny boční směrové klapky 108 a na jedné a na druhé straně plavidla 100 je jejich ovládání upraveno pro volbu mezi synchronním ovládáním, protisměrným ovládáním a navzájem nezávislým ovládáním každé směrové klapky 108. Co se týče možností manévrování, pak zde ještě s výhodou elektropohony 106 na jedné i druhé straně plavidla 100 jsou zapojeny pro volbuA vessel with an additional maneuvering device, constructed using an auxiliary drive and downstream channels, in accordance with the present invention, exhibits an auxiliary drive as a single double propeller unit 11 formed with a short channel 110 and hinged with a vertical axis rotation, at the bow 101 of the vessel 100 at the hinge 104, the lower front baffles are connected to the exit 109 of the twin-screw unit 11 in its position parallel to the longitudinal axis of the vessel 100 or laterally offset from this longitudinal axis by an angle of 30 degrees surfaces 102 extending in front of and below the bow 101 of the vessel 100 and terminating in the bow 101 area, to the extent selected here as 50% of the propeller diameter beyond the end of the short channel 110, 100 still fixed longitudinal channels 111 with orifices m 107 below the bottom of the vessel 100, with the axis inclined downwards by 15 degrees from the horizontal. Here, in the short channel 110, downstream of the propeller 112 are placed rectifying longitudinal ribs as stabilizing surfaces 113. The propeller drive 112 is formed here in such a way that the propulsion unit is equipped with an electric drive 106 located below the draft line. as a sealed electric drive 106, suspended with a propeller 112 below the waterline. Here, the front baffle surfaces 102 extend from the point upstream and downstream of the bow 101 of the vessel 100, starting from the point upstream of the bow tip 101, at a depth level above the lowest point of the bow tip 101, with the front rounding up. on the one hand, it protects the bow 101 and the powerplant against damage; generally from propellers. Along the bow 101 in this exemplary embodiment, two lateral single propeller units 12 are suspended below the draft line, symmetrically left and right, with underside deflecting surfaces 105 extending below them extending horizontally below them and extending laterally to a distance of 110 These side propeller units 12 are inclined downwards from the horizontal by 15 angular degrees. This inclination improves the efficiency of the propulsion, as it suppresses the loss of water swirling at the surface from these side propeller units 12. In addition, the lower side baffle surfaces 105 extend further along the sides 103 of the vessel 100 and are formed into stabilizing surfaces 113 adapted for Thus, a further improved function is achieved, wherein these side baffle surfaces 105, in addition to their basic function, analogous to the front baffle surfaces 102, also have the aforementioned stabilizing function. For a greater range of possibilities of steering, respectively. maneuvering, there are still lateral flaps 108 downstream of the side propeller units 12, and on one side and on the other side of the vessel 100 their control is adapted to choose between synchronous control, counter-directional control and independent control of each directional flaps 108. maneuvering, then still preferably electric drives 106 on either side of the vessel 100 are engaged for selection

-4CZ 32712 U1 mezi jejich synchronním ovládáním, protisměrným ovládáním a navzájem nezávislým ovládáním každého elektropohonu 106, a to jak ve smyslu velikosti a orientace jejich tahu, tak, u přední vrtulové dvojité jednotky 11, i pro její natočení od podélné osy plavidla 100.32712 U1 between their synchronous control, counter-directional control and independent control of each electric drive 106, both in terms of their thrust size and orientation, and in the forward propeller twin unit 11, and for its rotation from the longitudinal axis of the vessel 100.

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 101 plavidla, s výhodou potom ještě i nasměrováním uzavíracích a/nebo směrových klapek na výstupech z usměrňovačích kanálů. Úprava tvarování přídě 101, především při vytvoření usměrňovačích kanálů na povrchu přídě 101, zlepšuje také ještě navíc obtékání přídě 101 a ve spolupráci s vhodným nasměrováním vyústění těchto usměrňovačích kanálů se i během plavby snižuje významnou mírou vlnový odpor. Pokud se předkládané technické řešení aplikuje na remorkér nebo na kratší soupravu lodí, pak použití samotných předních pohonných jednotek může být dostačující, ale pokud půjde příkladně o delší soupravu lodí, kde uvedené pohonné jednotky budou navíc i podstatnou součástí pohonu i za běžné plavby, pak bude s výhodou použito jak předních, tak i bočních pohonných jednotek.The function of the device is as follows. Improvement of the maneuverability of the entire vessel, both in normal movement and in particular in slow movement or at zero forward or reverse speed, is achieved primarily by lowering and actually directing the entire auxiliary drive at the bow 101 of the vessel, preferably also by directing the shut-off and / or directional dampers at the outlets of the rectifier channels. Moreover, the shaping of the bow 101, especially when deflection channels are formed on the bow 101 surface, also improves the flow of the bow 101 and, in conjunction with appropriate channeling of the deflection channels, significantly reduces the wave resistance during navigation. If the present technical solution is applied to a tugboat or a shorter set, then the use of the front propulsion units alone may be sufficient, but if, for example, it is a longer set, where said propulsion units will also be an essential part of propulsion during normal voyages. preferably both front and side drive units are used.

Průmyslová využitelnostIndustrial applicability

Zařízení podle předkládaného technického řešení 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 present invention is applicable to most conventional vessels, in particular to larger and large vessels, and also to river vessels where often extremely good maneuverability is required, especially on narrower flows and for long ships or rigging.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

A vessel with an additional maneuvering device formed by means of an auxiliary drive and downstream channels, characterized in that the auxiliary drive is formed as at least one front double propeller unit (11), formed with a short channel (110) and hinged with a vertical axis rotating, at the bow (101) of the vessel (100) at the hinge (104), and at the exit (109) of the twin propeller unit (11) in its position parallel to or deviated from the longitudinal axis of the vessel (100) axes with an angle of not more than 30 to 60 degrees of angle, adjoining the lower front baffle surfaces (102), extending in front of and below the surface of the bow (101) of the vessel (100) and terminating in the bow region (101). propellers after the end of the short channel (110), and at the same time the short channels (110) are connected in the direction of the longitudinal axis of the vessel (100) by fixed longitudinal channels (111) with an outlet (107) from the bottom of the vessel (100) with an axis inclined downwards from the horizontal by 5 to 15 degrees.

Vessel according to claim 1, characterized in that rectifying longitudinal ribs (113) are arranged behind the propeller (112) in the short channel (110).

Vessel according to claims 1 and 2, characterized in that the propeller drive (112) is designed such that the drive unit is equipped with an electric drive (106) located below the draft line, such that the drive unit is designed as a sealed electric drive (106). 106), suspended with a propeller (112) below the waterline.

Vessel according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the front baffle surfaces (102) extend from a point upstream and downstream of the bow (101) of the vessel (100), starting from the nose point (101), with a depth level above the lowest point of the nose tip (101), with a front rounded up, generally in the form of a skid.

Vessel according to one of Claims 1 to 4, characterized in that they are below the bow (101)

Two side single propeller units (12) or two side groups of propeller units are formed suspended along the draft line, symmetrically left and right, where the lower lateral deflection surfaces (105) extend horizontally underneath and engage below them. laterally to a distance of at least 110% of the propeller diameter (112) and longitudinally to a distance corresponding to 50 to 150% of the propeller diameter (112).

Vessel according to claim 5, characterized in that the side propeller units (12) are inclined downwards from the horizontal direction by 5 to 15 angle degrees.

Vessel according to claim 5 or 6, characterized in that the lower lateral baffle surfaces (105) extend further along the sides (103) of the vessel (100) and are formed in the form of stabilizing surfaces (113) adapted to damp the side swing of the vessel (100).

Vessel according to one of Claims 5 to 7, characterized in that lateral directional flaps (108) are provided behind the side propeller units (12) and on one side and on the other side of the vessel (100) their operation is adapted to select between synchronous operation , counter-directional and independent control of each directional flap (108).

Vessel according to one of Claims 1 to 8, characterized in that electric drives (106) are connected on either side of the vessel (100) to choose between their synchronous control, counter-directional control and mutually independent control of each electric drive (106), and both in terms of their thrust size and orientation, as well as in the forward propeller twin unit (11) and for its rotation from the longitudinal axis of the vessel (100).