FI102880B - Machine and propulsion device assembly for high speed craft - Google Patents

Machine and propulsion device assembly for high speed craft Download PDF

Info

Publication number
FI102880B
FI102880B FI953734A FI953734A FI102880B FI 102880 B FI102880 B FI 102880B FI 953734 A FI953734 A FI 953734A FI 953734 A FI953734 A FI 953734A FI 102880 B FI102880 B FI 102880B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
vessel
pump housing
pump
gas turbine
impeller
Prior art date
Application number
FI953734A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI953734A (en
FI953734A0 (en
FI102880B1 (en
Inventor
Jouni Jaepoelae
Original Assignee
Finnyards Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Finnyards Oy filed Critical Finnyards Oy
Priority to FI953734A priority Critical patent/FI102880B1/en
Publication of FI953734A0 publication Critical patent/FI953734A0/en
Publication of FI953734A publication Critical patent/FI953734A/en
Application granted granted Critical
Publication of FI102880B publication Critical patent/FI102880B/en
Publication of FI102880B1 publication Critical patent/FI102880B1/en

Links

Description

102880102880

Koneikko- ja propulsiolaitesovitelma nopeakulkuisia aluksia varten Tämän keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannon 5 mukainen sovitelma vesisuihkupropulsiolaitteen ja sen kaa-suturbiinikäytön sijoittamiseksi alukseen.The present invention relates to an arrangement according to the preamble of claim 1 for positioning a water jet propulsion device and its gas turbine drive in a vessel.

Laivojen yleisin propulsiolaite on tavanomainen potkurijär-jestelmä, jolla päästäänkin yleensä hyvään hyötysuhteeseen. 10 Potkurikäytön ja niitä käyttävien koneikkojen rakenne ovat hyvin tunnettuja ja niiden rakenne on pitkälle vakiintunut, joten rakenteet ovat luotettavia. Potkurikäytöllä on kuitenkin erityisesti nopeakulkuisissa aluksissa useita heikkouksia. Yhtenä haittana voidaan pitää potkurin hyötysuh-15 detta. Perinteisellä potkurilla hyötysuhden laskee kun aluksen nopeus ylittää 25 - 30 solmua, joten potkurikäyttö soveltuu huonosti nopeisiin aluksiin. Potkurikäytön ongelmana on lisäksi potkurin aikaansaamat värinät aluksen rungossa ja muissa rakenteissa. Nämä värinät rasittavat alusta 20 ja vähentävät matkustaja-alusten matkustusmukavuutta. Nopeuden kasvaessa värinät luonnollisesti lisääntyvät ja siirtyvät korkeammille taajuuksille. Potkuripropulsion haittana on edelleen sen huono soveltuvuus matalassa kulkeviin aluksiin.The most common propulsion system for ships is the conventional propeller system, which generally achieves good efficiency. 10 The propeller drive and drive units are well-known in structure and well-established for reliable construction. However, propulsion operation, especially in high-speed craft, has several weaknesses. One drawback may be the efficiency of the propeller. With a traditional propeller, the efficiency drops when the ship speed exceeds 25-30 knots, so the propeller operation is poorly suited to high-speed vessels. Another problem with propeller operation is the vibrations caused by the propeller in the hull and other structures. These vibrations stress the vessel 20 and reduce the passenger comfort of passenger vessels. As the speed increases, the vibrations naturally increase and move to higher frequencies. A disadvantage of the propeller population is its poor suitability for low-speed vessels.

2525

Potkurikäytön haittojen välttämiseksi nopeissa ja matala-I kulkuisissa aluksissa käytetään nykyisin yleisesti ve- '.*.* sisuihkupropulsiota, jota kutsutaan yleisesti myös ve sisuihkuksi tai jetiksi. Vesisuihkulaitteessa on pumppupe-30 sä, josta lähtee imukanava aluksen alle ja suihkukanava aluksen perään. Pumppupesässä olevaa juoksupyörää käytetään tavallisesti aluksen keulapuolelle sijoitetulla koneikolla, * ja juoksupyörän käyttöakseli kulkee imukanavan seinämän :*:* läpi.In order to avoid the disadvantages of propeller operation, high speed and low I craft nowadays use a common water jet propulsion, also commonly referred to as a water jet or jet. The water jet device has a pump housing 30, from which a suction duct under the ship and a jet after the ship are discharged. The impeller in the pump housing is usually driven by a machine located at the bow of the ship, * and the impeller drive shaft passes through the suction channel wall: *: *.

3535

Vesisuihkulaitteen etuina on suhteellisen hyvä hyötysuhde ja erittäin tasainen käynti, koska juoksupyörä antaa ve- Γ 102880 2 sisuihkulle tasaisen nopeuden ja juoksupyörän siipien suuri lukumäärä tasoittaa käyntiä. Vesisuihkulaitteilla päästään jopa 70% hyötysuhteeseen suurilla nopeuksilla, joten tämän propulsiotavan käyttö on luonnollista nopeakulkuisissa 5 aluksissa.The advantages of a water jet device are relatively good efficiency and very smooth running, because the impeller antaa 102880 2 gives the water jet a steady speed and the large number of impeller blades smooth out the running. Water jets provide up to 70% efficiency at high speeds, so the use of this propulsion method is natural in high speed craft.

Edellä kuvatun kaltaisella propulsio- ja koneikkojärjeste-lyllä on useita heikkouksia. Juoksupyörän käyttöakseli on aksiaalivirtauspumppuun perustuvissa laitteissa vesisuihku-10 laitteen imupuolella ja aiheuttaa häiriöitä veden virtauksessa juoksupyörälle. Pumpun pesä tulee melko korkealle rungon sisään, jolloin se tyhjenee osittain vedestä aluksen seisoessa. Liikkeelle lähdettäessä tarvitaan suuria kierroslukuja ennen kuin laite alkaa imeä vettä ja propulsio 15 saadaan aikaan. Suurella kierrosluvulla saadaan luonnolli sesti suuri työntövoima, joten aluksen käsittely pienissä nopeuksissa ja laituroitaessa on vaikeaa. Propulsiolaitteen käyttökoneikko on sijoitettava tällä asennustavalla moni-runkoaluksissa ponttooneihin, jolloin niissä on oltava 20 riittävästi tilaa koneistoa varten. Koneen ilma- ja pako-kaasukanavat on johdettava ylös ponttoonin ja aluksen rungon välisessä uumassa. Koska suuritehoisten koneiden vaatima ilmamäärä ja tuottama pakokaasumäärä on suuri, uumasta tulee leveä tarvittavien suuriläpimittaisten kanavien takia : V 25 eikä uumaa voida suunnitella kulkuvastuksen kannalta opti-·.· * maalisesti. Nämä kanavat vievät myös kansitilaa yläpuoli- silta kansilta ja koska ne on sijoitettava aluksen ulkoseinille, ikkunallisten hyttien määrä vähenee. Kanavien vaatimaa tilaa lisää vielä se, että ne on äänieristettävä. 30 : .·. Saksalaisessa patenttihakemuksessa 41 05 755 on kuvattu • · vesisulhkupropulsiojärjestelmä, jossa osa edellä kuvatun ’·*. . koneistojärjestelyn haitoista on vältetty. Tässä laitteessa vettä pumpataan keskipakopumpulla. Vesi imetään pumpulle 35 normaaliin tapaan suoralla imukanavalla aluksen alta juok-V supyörän keskiosaan. Keskipakopumpussa virtaus kääntyy 102880 3 sivulle ja paineputki johdetaan aluksen sivulle, jossa se kääntyy taaksepäin. Kone on sijoitettu välittömästi pumppu-pesän taakse. Aksiaalipumppua käytettäessä pumpun käyttöak-seli on helppo viedä tällä tavalla juoksupyörälle.A propulsion and machine arrangement such as the one described above has several weaknesses. The impeller drive shaft is located on the suction side of the water jet device in axial flow pump based devices and causes interference with the flow of water to the impeller. The pump housing comes relatively high inside the hull, where it is partially emptied of water while the vessel is stationary. When starting, high speeds are required before the device begins to absorb water and a propulsion 15 is achieved. Naturally, high RPM results in high thrust, making it difficult to handle the ship at low speeds and berths. The propulsion unit drive unit must be positioned in the multi-hull vessels on the pontoons, whereby they must have 20 sufficient spaces for the machinery. The machine's air and exhaust gas ducts shall be led up in the web between the pontoon and the ship's hull. Due to the high volume of air required by high-power machines and the amount of exhaust gas produced, the web becomes wide due to the required large diameter ducts: V 25 and the web cannot be optimally designed for traction resistance. These ducts also take up deck space from above decks and since they must be located on the outside walls of the ship, the number of window cabins is reduced. The space required by the ducts is further increased by the fact that they must be soundproofed. 30:. ·. German Patent Application No. 41 05 755 describes a · · water barrier propulsion system, with part of the '· * described above. . the disadvantages of the machining arrangement have been avoided. In this unit, water is pumped by a centrifugal pump. Water is sucked into the pump 35 in the normal way through a direct suction duct below the vessel to the center of the yoke V-wheel. In a centrifugal pump, the flow turns 102880 to 3 sides and the pressure pipe is led to the side of the vessel where it turns backwards. The machine is located immediately behind the pump housing. When using an axial pump, the drive shaft of the pump is easy to transfer to the impeller in this way.

5 DE-julkaisussa 41 05 755 kuvatulla laitteella on kuitenkin useita heikkouksia, joiden takia se ei sovellu suuriin aluksiin. Propulsiolaitteen kone on sijoitettu pumppupesän kanssa samalle tasolle, jolloin se tulee monirunkoaluksissa 10 ponttoonin sisään pumppupesän ja peräpeilin väliselle alueelle. Koska pumppupesää ei voida viedä kovin pitkälle eteen, koneelle jää varsin vähän tilaa. Kone on asennettava vinoon asentoon, koska pumpulle tuleva alhaalta vinosti nouseva imuputki on saatava tulemaan suoraan pumpulle sen 15 keskiakselin suuntaisesti. Vino asennus ja ahdas asennustila estävät suuren koneen käytön, koska suuret laivadieselit on asennettava tarkasti lähes vaakasuoraan asentoon. Tämä järjestely sopii siten vain veneisiin ja pienaluksiin, joissa konetehon tarve on riittävän pieni ja voidaan käyt-20 tää koneita, jotka voidaan asentaa haluttuun asentoon ja jotka sopivat piennen tilaan. Tällä koneikkojärjestelyllä ei voida myöskään välttää kaasuturbiinien ilma- ja pako-kaasukanavien viemistä kansien ja ponttoonin uuman kautta, jolloin SWATH-aluksissa ponttoonin uumaa ei voida kaventaa • V 25 riittävästi ilma- ja pakokaasukanavien vaatiman tilan ta- \'\ | kia. Koska paineputki on ohjattu veneen sivulle, siitä :*:*· tulee monimutkainen ja putkessa olevat mutkat aiheuttavat tunnetusti virtaushäviöitä.5 However, the device described in DE 41 05 755 has a number of weaknesses which make it unsuitable for large vessels. The propulsion unit machine is positioned at the same level as the pump casing so that in multi-hull vessels it enters the 10 pontoon between the pump casing and the transom. Because the pump housing cannot be moved very far forward, there is little space left in the machine. The machine must be installed in an oblique position because the suction pipe coming from the bottom obliquely to the pump must be brought directly to the pump in the direction of its 15 central axis. The oblique mounting and narrow mounting space prevent the large machine from being used, since large marine diesel engines have to be precisely mounted in an almost horizontal position. Thus, this arrangement is only suitable for boats and small craft, where the power requirement is sufficiently small and machines can be used which can be installed in the desired position and which are suitable for a smaller space. Also, this machine arrangement cannot avoid the air and exhaust gas ducts of gas turbines passing through decks and pontoon webs, so that the pontoon web cannot be reduced in SWATH vessels • V 25 sufficient space required by air and exhaust ducts \ '\ | kia. Because the pressure pipe is guided to the side of the boat, it will: *: * · become complicated and the bends in the pipe will be known to cause flow loss.

30 Keskipakopumppuun perustuvalla vesisuihkulaitteella varus- . #.# tetun aluksen käsittely on sivulle avautuvien paineputkien • · takia hankalaa. Koska paineputket ovat aluksen kyljillä, • » '·* . alusta ei voida ohjata kääntämällä paineputken päätä aluk sen keskiakseliin nähden. Niinpä ohjaus on toteutettu si-35 ten, että suihkun suuntaa muutetaan aluksen kulkusuuntaan nähden, jolloin suuntaamalla toinen suihkuista loivemmin 102880 4 taaksepäin tai hieman eteenpäin alus saadaan kääntymään eri suuntiin vaikuttavien suihkujen vaikutuksesta. Kun suihkut asetetaan puhaltamaan täysin vastakkaisiin suuntiin, alus saadaan kääntymään lähes paikoillaan, mutta normaalissa 5 ajossa ohjausliikkeet pienentävät eteenpäin kuljettavaa tehoa. Koska suihkut tulevat ulos aluksen sivuilta, tällaista järjestelyä ei voida missään tapauksessa hyväksyä kaupallisiin satamiin liikennöivissä aluksissa, joissa alus kiinnittyy laituriin kyljittäin, koska kylkisuihkut puhal-10 tavat veden helposti laiturille.30 Centrifugal pump based water jet unit equipped. The handling of this vessel is difficult due to side - opening pressure pipes. Because the pressure pipes are on the sides of the vessel, • »'· *. the vessel cannot be steered by rotating the end of the pressure pipe relative to the vessel's center axis. Thus, the control is implemented by changing the direction of the jet relative to the direction of motion of the vessel, whereby by sliding one of the jets slightly 102880 4 backward or slightly forward, the vessel is rotated by the action of jets acting in different directions. When the jets are set to blow in completely opposite directions, the vessel will be turned almost stationary, but in normal 5 movements, steering movements will reduce forward power. Since jets are coming out of the sides of the ship, such an arrangement is by no means acceptable for ships sailing to commercial ports where the ship is moored sideways, since the side jets blow water easily to the pier.

Saksalaisessa hakemuksessa 41 05 755 kuvatulla laitteella ei voida siten ratkaista vesisuihkupropulsiolaitteeseen liittyviä ongelmia suurissa nopeakulkuisissa aluksissa.The device described in German application 41 05 755 cannot therefore solve the problem of a water jet propulsion device on large high-speed craft.

15 Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan koneikko- ja propulsiolaitesovitelma suuria nopeakulkuisia aluksia varten, jotka käyttävät pääkoneinaan kaasuturbiineja.It is an object of the present invention to provide an assembly of propulsion and propulsion apparatus for large high-speed craft powered by gas turbines.

20 Keksintö perustuu siihen, että vesisuihkulaitteen virtauksen aikaansaavaa pumppua käytetään pumpun painepuolelta juoksupyörälle tulevalla akselilla, jota pyöritetään alukseen pumppupesän takapuolelle ja paineputken yläpuolelle sijoitetulla kaasuturbiinilla.The invention is based on the fact that the flow generating pump of the water jet device is driven by a shaft coming from the discharge side of the pump to the impeller which is rotated by a gas turbine located on the rear of the pump housing and above the discharge pipe.

: V 25 • · *. Keksinnön yhden edullisen suoritusmuodon mukaan kaasutur- :Y biini asennetaan aluksen vesilinjan yläpuolella olevalle kannelle, jolloin sovitelma soveltuu suuriin ja nopeisiin aluksiin, joiden nopeus on yli 30 solmua ja pääkoneina ovat 30 kaasuturbiinit, erityisesti monirunkoaluksiin kuten SWATH- : .·. ja katamaran-aluksiin sekä FOIL CAT-tyyppisiin aluksiin.: V 25 • · *. According to a preferred embodiment of the invention, the gas turbine is installed on a deck above the ship's waterline, whereby the arrangement is suitable for large and fast vessels of more than 30 knots and 30 gas turbines are the main engines, especially for multi-hull vessels such as SWATH-. and catamaran and FOIL CAT.

• · ··· • ·· « · . Täsmällisemmin sanottuna keksinnön mukaiselle sovitelmalle 4 4 v.‘ on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 : 35 tunnusmerkkiosassa.• · ··· • ·· «·. More specifically, the arrangement of the invention 4 4 v. 'Is characterized by what is stated in the characterizing part of claim 1: 35.

• I · 4 I · · · • « · 4 102880 5• I · 4 I · · · • «· 4 102880 5

Keksinnön avulla saavutetaan huomattavia etuja.The invention provides considerable advantages.

Keksinnön-mukaisessa laitteessa vesi voidaan johtaa häi-riöttömästi vesisuihkulaitteen juoksupyörälle, koska käyt-5 tävä akseli ei sekoita tulevan veden virtausta. Tästä syystä kavitointiongelmat juoksupyörässä ovat vähäisemmät, koska painepuoli kestää paremmin käyttävän akselin häiriöt. Pumpun pesä voidaan asentaa syvemmälle veteen ja haluttaessa imuputki voidaan jättää kokonaan pois ja vesi ottaa 10 suoraan pumppupesään. Tämä parantaa suurikokoisen vesisuihkulaitteen ominaisuuksia pienillä tehoilla koska laite alkaa imeä pienemmillä kierrosnopeuksilla kuin perinteinen laite, jossa pumppupesä on yleensä asennettu vesilinjaan. Vesisuihkulaitteen pienistä massavirroista on hyötyä eten-15 kin laituroinneissa, työntöä saadaan aikaan pienilläkin tehoilla. Imuputki voidaan suunnitella suoremmaksi ja lyhyemmäksi, jolloin häviöt imuputkessa pienenevät. Laite mahdollistaa alusten peräpeilin nostamisen miltei kokonaan veden pinnan yläpuolelle. Tämä vähentää aluksen kulkuvas-20 tusta. Uuden vesisuihkulaitteen painepuoli voidaan myös nostaa vesilinjan yläpuolelle perinteistä laitetta helpommin.In the device according to the invention, the water can be conducted smoothly to the impeller of the water jet device, because the shaft used does not disturb the flow of incoming water. For this reason, cavitation problems in the impeller are lesser, since the pressure side is more resistant to interference with the drive shaft. The pump housing can be installed deeper into the water and, if desired, the suction pipe can be completely omitted and the water drawn directly into the pump housing. This improves the properties of a large water jet device at low power as the device starts to suck at lower speeds than a conventional device where the pump housing is usually mounted in a water line. The low mass flow rates of the water jet device are useful for docking on the Eten-15, even at low power. The suction pipe can be designed to be straight and shorter, thus reducing losses in the suction pipe. The device allows the transom of the vessels to be raised almost completely above the water surface. This will reduce the vessel's carrying resistance. The pressure side of the new water jet device can also be raised above the water line more easily than the conventional device.

Kaasuturbiinit asennetaan ylemmille kansille kuin perin- : - 25 teistä vesisuihkulaitetta ja koneistojärjestelyä käyttävis- • · sä aluksissa. Kun kaasuturbiinit asennetaan ponttonien si- « · ·.· jasta ylemmälle kannelle, voidaan turbiinien haalaukset hoitaa helpommin, usein autokansi sijaitsee turbiinihuoneen vieressä. Konehuoneet (turbiinihuoneet) voidaan uudessa 30 versiossa rakentaa hyvinkin pieniksi ns. turbiinikomeroik-: si. Pienet turbiinitilat mahdollistavat äänieristysmodulin t 9 *··· poisjättämisen, mikä keventää alusta. Turbiinien imu- ja • · '. . pakokaasukanavat lyhenevät verrattuna perinteiseen asennuk- ·.·. seen minkä ansiosta turbiinien häviöt pienenevät ja kanavi- ’·,,, 35 en vedot on helpompi toteuttaa.Gas turbines are installed on decks higher than traditional: - 25 second-order water jets and machinery arrangements. When the gas turbines are installed on the upper deck of the pontoon, it is easier to handle turbine hauls, often with the car deck next to the turbine room. The engine rooms (turbine rooms) in the new 30 version can be built very small so-called. turbine compartments. The small turbine spaces allow for the elimination of the sound insulation module t 9 * ···, which lightens the vessel. Turbine suction and • · '. . exhaust ducts are shorter compared to traditional installation. which will reduce turbine losses and make channel betting easier.

• * 6 102880 SWATH-aluksille keksinnön mukaisella sovitelmalla saadaan varteenotettava propulsiolaite. Vesisuihkulaite asennetaan SWATH:in ponttoniin niin alas kuin mahdollista ja painepuo-li johdetaan vesirajaan tai hieman vesirajan yläpuolelle, 5 jolloin paineputkesta tulee normaalia pidempi. Pönttööni muotoillaan laitteen imuaukon jälkeen kulkuvastuksen kannalta mahdollisimman optimaalisesti. Tällä tavalla saavutetaan huomattavia etuja aluksen kulkuvastuksen kannalta optimaalisesti muotoilulla ponttoonin uumaosalla, eli 10 "startilla", jonka leveys määräytyy nyt vaadittavan lujuuden mukaan eikä perinteisesti asennettujen kaasuturblinien ilma- ja pakokaasukanavien mukaan. Keksinnön mukaisessa asennustavassa uumaosan läpi kulkee vain pumpun käyttöakse-li ja vesisuihkulaitteen paineputki. Perinteinen vesisuih-15 kulaite ponttooniin asennettuine koneineen ei oikeastaan sovellu puhtaaseen SWATH-alukseen.* 6 102880 For SWATH vessels, the arrangement of the invention provides a viable propulsion device. The water jet is mounted as low as possible on the SWATH pontoon and the pressure side is led to or just above the water line, 5 making the pressure pipe longer than normal. After the inlet of the device, my bowl is shaped as optimally as possible in terms of passage resistance. In this way, considerable advantages are obtained with the optimally designed pontoon web part, i.e. 10 "starts", the width of which is determined by the strength required now and not by the air and exhaust ducts of conventionally installed gas turbines. In the installation method according to the invention, only the drive shaft of the pump and the pressure pipe of the water jet device pass through the web part. The traditional water jet 15 with pontoon mounted machines is not really suitable for a pure SWATH.

Yhden keksinnön suositusmuodon avulla saadaan aikaan edullinen propulsiojärjestely FOIL CAT-tyyppisiin aluksiin.One embodiment of the invention provides an advantageous propulsion arrangement for FOIL CAT type vessels.

20 Tässä ratkaisussa käytetään monivaiheista aksiaalipumppua ja imuaukko ja pumppupesä voidaan sijoittaa kantosiiven tukirakenteisiin. Ratkaisun erityisenä etuna on se, että pumpun ensimmäiset siipikehät saadaan erittäin syvälle veteen, jolloin vesisuihkulaite toimii hyvin erittäin pie-: * 25 nillä tehoillakin.20 This solution employs a multi-stage axial pump and the inlet and pump housing can be located in the support structures of the wing. A particular advantage of the solution is that the first impellers of the pump are immersed very deep into the water, whereby the water jet device operates very well even at low power.

i a f · · • · ··· ♦ • a v Konehuone siirtyy perään ja näin mahdollisimman kauas pal velu- ja oleskelutiloista ja aluksen konelstotilat pienenevät. Vesisuihkulaitteen ohjailulaitteet jäävät kone-30 huoneosan alle suojaan, eikä mitään erillisiä suojia oh-: jainlaitteille tarvitse rakentaa. Laituroinnit perä edellä /·· onnistuvat paremmin, kun vesisuihkulaitteet ovat reilusti i · perärampin keulapuolella, jolloin peräramppi suojaa paine-v. puolen putkia ja ohjainlaitteita.The engine room moves afterwards, thus minimizing the service and living areas and reducing the ship's engine room. The controls for the water jet device remain under the room 30 of the machine, and there is no need to build any separate guards for the control units. Docking stern ahead / ·· is more successful with water jets well on the front of the stern, which protects the pressure v. half-pipes and control equipment.

3535

Keksintöä selitetään seuraavassa tarkemmin oheisten piirus- « ? · ’ itiThe invention will now be explained in more detail in the accompanying drawings. · 'Iti

I 4 II 4 I

7 102880 tusten avulla.7 102880 with the help of software.

Kuvio 1 esittää katamaran-alusta, jossa on keksinnön mukainen propulsio- ja koneikkojärjestely.Figure 1 shows a catamaran vessel having a propulsion and machine arrangement according to the invention.

55

Kuvio 2 on leikkaus kuvion 1 aluksesta pääkannen kohdalta.Figure 2 is a sectional view of the ship of Figure 1 at the main deck.

Kuvio 3 on leikkaus kuvion 1 aluksesta ponttoonien kohdalta.Figure 3 is a sectional view of the vessel of Figure 1 at the pontoons.

1010

Kuvio 4 esittää kuvion 1 tyyppisen aluksen propulsiolait-teistoa ja koneistoa yksityiskohtaisemmin.Figure 4 shows the propulsion apparatus and machinery of the ship of the type of Figure 1 in more detail.

Kuvio 5 esittää kuvion l tyyppisen propulsiolaitteiston 15 vaihtoehtoista suoritusmuotoa.Figure 5 shows an alternative embodiment of the propulsion apparatus 15 of the type I of Figure 1.

Kuvio 6 esittää kuvion 5 suoritusmuotoa, jossa vesisuih-kulaitteen pumppuna on monivaiheinen aksiaalipumppu.Figure 6 shows an embodiment of Figure 5, wherein the water jet device is pumped by a multi-stage axial pump.

20 Kuvio 7 esittää kuvion 4 tapaan SWATH-aluksen propulsiolai-te- ja koneistojärjestelyä sivulta.Figure 7 is a side view of the propulsion apparatus and machining arrangement of the SWATH as in Figure 4.

Kuvio 8 esittää takaa propulsiolaitteen sijoittumista SWATH-aluksen ponttooniin.Figure 8 is a rear view of the positioning of the propulsion device in the pontoon of a SWATH ship.

2525

Kuvio 9 esittää esittää kuvion 4 tapaan FOIL CAT-aluksen Γ·*: monivaihepumpun käsittävää propulsiolaitejärjestelyä sivul- :·. ta.Figure 9 shows, as in Figure 4, a side-by-side arrangement of a propulsion unit comprising a FOIL CAT vessel Γ · *: a multi-stage pump. ta.

• ♦ • · · • ♦ • · ; .·. 30 Kuvio 10 esittää takaa FOIL CAT-aluksen monivaihepumpun kä- • « · *·|·* sittävää propulsiolaitejärjestelyä.• ♦ • · · • ♦ • ·; . ·. Figure 10 is a rear view of a propulsion unit arrangement of a FOIL CAT multi-stage pump.

• · ·• · ·

Seuraavassa ponttoonin peräpeilillä tarkoitetaan sen vesi- « « < 'linjan yläpuolella tai vesilinjassa olevaa aluksen kul-35 kusuunnassa taaimmaista osaa.In the following, the pontoon transom refers to the rearmost part of the vessel above the waterline or in the waterline.

• i I < « t· 8 102880• i I <«t · 8 102880

Kuvioissa 1 - 3 on esitetty sivukuvana katamaran-alus 1, johon on asennettu keksinnön mukainen propulsio- ja koneik-kojärjestelmä. Aluksen 1 kummankin ponttoonin 13 sisään on sijoitettu vesisuihkulaite, jota käytetään aluksen perä-5 osaan sijoitetulla kaasuturbiinilla 10. vesisuihkulaitteen imuputki 4 avautuu ponttoonin 13 alle ja johtaa suoraan pumppupesään 2, johon on sijoitettu aksiaalipumpun juoksu-pyörä 3. Juoksupyörän 3 akseli on samassa kulmassa vaakatasoon nähden kuin imuputki 4. Juoksupyörän 3 painepuolella 10 pumppupesästä 2 lähtee paineputki 5, joka kääntyy vaakasuoraan asentoon ja päättyy ponttoonin 13 peräpeilissä vesilinjan 7 yläpuolella käännettävään suuttimeen 6, jota kääntämällä vesisuihkun suuntaa ja siten myös alusta 1 voidaan ohjata. Pumppupesä 2 on lähes kokonaan vesilinjan 7 15 alapuolella kun alus on paikallaan. Kuvioissa esitetty vesilinja 7 on kulkevan aluksen vesilinja sillä alus nousee nopeuden kasvaessa hieman ylös vedestä. Tällöin suihkulait-teen imu ja aluksen nopeus pitävät pumppupesän täynnä vettä. Paikallaan olevan aluksen vesilinja on suunnilleen 20 paineputken 5 keskilinjan kohdalla.Figures 1-3 are a side view of a catamaran vessel 1 fitted with a propulsion and machine assembly system according to the invention. Inside each of the pontoons 13 of the vessel 1 is a water jet device driven by a gas turbine 10 located in the stern 5 of the vessel. The water jet suction tube 4 opens under the pontoon 13 and leads directly to the pump housing 2 where the shaft of the impeller 3 is At the pressure side 10 of the impeller 3, the pump housing 2 leaves the pressure tube 5, which pivots horizontally and terminates in the transom of the pontoon 13 above the water line 7, by turning the direction of the water jet and thus the vessel 1. The pump housing 2 is almost completely below the water line 7 15 when the vessel is stationary. The waterline 7 shown in the figures is the waterline of the passing vessel as the vessel rises slightly out of the water as the speed increases. In this case, the suction of the jet device and the speed of the vessel keep the pump housing filled with water. The waterline of the stationary vessel is approximately at the center line of the pressure vessel 5.

Vesisuihkulaite ja kaasuturbiinikoneikko on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa 4. Pumpun juoksupyörä 3 on esitetty ainoastaan viivakuviona ja vesisuihkulaitteen sisällä 25 oleva käyttöakselin 8 osa on kuvattu juoksupyörän 3 kes- kiakselia ja imuputken 4 ja käyttöakselin 8 keskilinjaa ku-• V vaavalla viivalla 16. Juoksupyörän 3 käyttöakseli 8 tuodaan juoksupyörän 3 painepuolelle paineputken 5 seinämän läpi :*·[: läpiviennin 14 kautta. Akselilinja 16 on suora juoksu- : 30 pyörästä akselin 8 päässä olevaan vaihdelaatikkoon 9 asti.The water jet device and the gas turbine assembly are shown in more detail in Figure 4. The pump impeller 3 is shown only in a line pattern and the portion of the drive shaft 8 inside the water jet device 25 is depicted by a line 16 running along the center line of the suction pipe 4 and drive shaft 8. is introduced to the pressure side of the impeller 3 through the wall of the pressure pipe 5: * · [: via the through-hole 14. The shaft line 16 is straight from the impeller: 30 to the gearbox 9 at the end of the shaft 8.

··· ···· ·

Vaihdel aa tikko 9 on jo aluksen pääkannen tasolla, joten ponttoonin 13 sisällä on ainoastaan vesisuihkulaite ja osa käyttöakselista 8. Kaasuturbiini 10 on asennettu käyttöak-;;; selin 8 kanssa samansuuntaiseksi, jolloin alennusvaihteena vt ‘ 35 voidaan käyttää edullista vaihdetta, jossa käyttävä ja käy- ;Y: tetty akseli ovat samansuuntaiset. Tällaisen asennuksen • · · « · • · • · · • · · • · • · « I · f I « • · · • · ^ • « 9 102880 mahdollistaa se, että kaasuturbiinia 10 voidaan käyttää missä asennossa tahansa. Turbiinin 10 ja akselilinjan 16 kulma vaakatasoon nähden riippuu tietenkin aluksen rakenteesta, mutta asennuskulma on yleensä välillä 15 - 70®, 5 jotta juoksupyörä 3, imuputki 4 ja paineputki 5 saadaan liitettyä jouhevasti keskenään ilman virtausvastusta lisääviä suuria kulmia. Kaasuturbiini 10 on asennettu aluksen 1 perään viimeiseksi, jolloin sen sijainti ei häiritse millään tavalla aluksen 1 palvelutiloja ja tilantarve on mah-10 dollisimman pieni. Kuten kuviosta 2 nähdään, turbiinien 10 konehuoneet 12 vievät vain vähän tilaa aluksen perän nurkissa, missä tila on muutoin vaikeasti hyödynnettävissä. Turbiiniin 10 pakokaasukanava on lyhyt ja avautuu kansi-tasojen yläpuolelle aluksen peräosassa, joten pakomelun 15 kantautuminen aluksen etuosaan on mahdollisimman vähäistä. Koska pakokanavat 11 voidaan suunnitella suurihalkaisijai-siksi ja lyhyiksi, niihin voidaan tehdä tehokas äänenvai-mennus pakovastusta kasvattamatta. Samoin ilmakanavat voidaan tehdä riittävän suurihalkaisijaisiksi.The gear 9 is already at the level of the main deck of the ship, so that only the water jet device and part of the drive shaft 8 are inside the pontoon 13, the gas turbine 10 is mounted on the drive battery ;;; parallel to the spindle 8, whereby the preferred gear having the driving and rotating Y axis can be used as the reduction gear vt '35. Such an installation allows the gas turbine 10 to be operated in any position. The angle of the turbine 10 and the axis line 16 with respect to the horizontal is, of course, dependent on the structure of the vessel, but the mounting angle is generally between 15 and 70 ° 5 to smoothly connect the impeller 3, suction pipe 4 and discharge pipe 5 without large angles. The gas turbine 10 is installed behind the vessel 1 last so that its location does not in any way interfere with the service facilities of the vessel 1 and the space requirement is minimized. As shown in Figure 2, the engine rooms 12 of the turbines 10 occupy little space at the stern corners where space is otherwise difficult to utilize. The exhaust duct to the turbine 10 is short and opens above deck levels in the stern of the vessel, so that the exhaust noise 15 is carried to the front of the vessel to a minimum. Because exhaust ducts 11 can be designed to be large in diameter and short, they can be effectively suppressed without increasing exhaust resistance. Similarly, air ducts can be made sufficiently large in diameter.

2020

Aluksen 1 alimman kannen eli tässä tapauksessa pääkannen takaosa 15 ulottuu ponttoonin 13 peräpeilin taakse ja oh-jainsuuttimen 6 yläpuolelle. Kannen takaosa 15 suojaa siten vesisuihkua ja estää sen leviämisen hallitsemattomasti 25 ympäristöön. Kansi suojaa myös suutinta 6.The rear 15 of the lower deck of the ship 1, in this case the main deck, extends behind the transom of the pontoon 13 and above the pilot nozzle 6. The back of the lid 15 thus protects the water jet and prevents it from spreading uncontrollably into the environment 25. The cover also protects the nozzle 6.

« * · ( • · · · ·· · • Kuvioissa 5 ja 6 on esitetty vaihtoehtoinen koneikkojärjes-tely. Tässä kaasuturbiini 10 on sijoitettu vaihdelaatikon 9 :*·*: etupuolelle ja vaihdelaatikon molemmat akselin ovat samalla • · : ;·; 30 puolella. Kaasuturbiinin 10 akseli on liitetty vaihdelaati- • * · · kon ensiöakseliin välityksen 23 kautta. Tämä välitys 23 voi olla suora tai siinä voi olla sopiva välityssuhde mikäli kaasuturbiinin 10 kierroslukua on pudotettava ennen vaihde-laatikkoa. Kahdessa portaassa tapahtuvan kierrosluvun alen- « · · *·] ' 35 nuksen avulla voidaan vaihdelaatikoksi 9 valita vaihdelaa- :V: tikko, jonka välityssuhde on pienempi. Välityssuhteeltaan • · • · 10 102880 pienemmät vaihdelaatikot ovat halvempia ja yksikertaisemman rakenteensa takia myös tavallisesti kestävämpiä.Figs. 5 and 6 show an alternative engine arrangement. Here, the gas turbine 10 is located in front of the gearbox 9: * · *: and both shafts of the gearbox are on the same side of the gearbox. The shaft of the gas turbine 10 is connected to the primary shaft of the gearbox • * · · through the gearbox 23. This gearbox 23 may be straight or have a suitable gear ratio if the gas turbine 10 has to be dropped before the gearbox. * ·] '35 gearbox allows you to select a gearbox 9: a gearbox with a lower gear ratio. • · • · 10 102880 gearboxes are cheaper and, due to their simpler construction, are also more durable.

Tässä konelkkoratkalsussa kaasuturbilni 10 tulee osittain 5 pääkannen 15 tason alapuolelle ja konehuone ulottuu osittain ponttoonitilaan. Siten tämä ratkaisu soveltuu katama-ran- ja FOIL CAT-tyyppisiin aluksiin, joissa ponttoonit levenevät ylöspäin ja niissä on riittävästi tilaa kaasutur-biinla 10 varten. Kaasuturbilni 10 on sijoitettu tässä 10 ratkaisussa siten, että sen ulosottoakseli osoittaa aluksen peräosaan päin päinvastoin kuin kuvion 4 ratkaisussa. Tätä asennustapaa käyttämällä aluksen peräosasta ponttoonien 13 jälkeen saadaan lyhyempi, koska turbiini 10 ja vaihdelaa-tikko 9 saadaan lyhyempään tilaan. Vaikka kaasuturbilni 10 15 onkin tässä ratkaisussa alempana, ilmanottoputki 24 ja pakokanava li saadaan kannen 15 yläpuolelle, jossa niiden sijoittelu on helppoa. Ilmaottoputkl 24 päättyy aluksen sivuille sijoitettuihin suuriläpimittaisiin ilmaottoaukkoi-hin 25 ja pakokanava 11 aivan aluksen takaosaan kansiraken-20 teiden yläpuolelle, siten pakomelu ja pakokaasut eivät häiritse matkustajatiloja.In this machine hoist platform, the gas turbine 10 partially enters 5 below the level of the main deck 15 and the engine room partially extends into the pontoon space. Thus, this solution is suitable for Katama and FOIL CAT vessels, where the pontoons expand upwards and have sufficient space for the gas turbine 10. In this solution, the gas turbine 10 is disposed so that its output shaft points towards the stern of the vessel, as opposed to the solution of Figure 4. By using this mounting method, the stern of the vessel after the pontoons 13 is shorter because the turbine 10 and gearbox 9 are shorter. Although the gas turbine 10 15 is lower in this solution, the air intake pipe 24 and the exhaust duct li are provided above the lid 15 where they are easy to position. The air intake pipe 24 terminates in the large diameter air intake openings 25 located on the sides of the ship and the exhaust duct 11 just above the decks 20 of the ship, so that the passenger areas are not disturbed by exhaust noise and exhaust gases.

Kuvion 6 ratkaisu on muuten edellä olevan kaltainen, mutta siinä vesisuihkulaitteen pumppuna on monivaiheinen aksiaa-25 lipumppu. Tällaisessa pumpussa pumppupesä 2 on likimain suora lieriö ja sen sisään on sovitettu useita peräkkäisiä M · :juoksupyöriä 21. Pumppupesä 2 on pidempi kuin edellä esite- : 1·· tyssä vesisuihkulaitteessa ja ensimmäinen juoksupyörä 22 on f2: erittäin syvällä vedessä. Monivaihepumpun yksi etu on se, ; 30 että ensimmäinen juoksupyörä 22 pakottaa vettä seuraaville #«· # /r. juoksupyörille 21, jolloin pumpusta saadaan työntövoimaa pienilläkin kierrosluvuilla, mikä helpottaa oleellisesti aluksen käsittelyä satamissa ja hitailla nopeuksilla.The solution of Figure 6 is otherwise similar to the one above, but in which the water jet pump is pumped with a multi-stage axial-25 flag pump. In such a pump, the pump housing 2 is an approximately straight cylinder and is provided with a plurality of consecutive M · impellers 21. The pump housing 2 is longer than the water jet 1 and the first impeller 22 is f2: in very deep water. One advantage of a multistage pump is that; 30 that the first impeller 22 forces water to the following # «· # / r. impellers 21, which provide thrust from the pump even at low rpm, which greatly facilitates handling of the ship in ports and at slow speeds.

• « I• «I

« 1 1 • « « ,' 35 Kuvioissa 7 ja 8 on esitetty SWATH-alus, jossa on keksinnön -V; mukainen sovitelma. SWATH-aluksen pönttööni koostuu vesi- • · · » 1 * · • · i • « · ♦ · 2 • 1 11 102880 linjan 7 alapuolella olevasta kellukeosasta 17, joka liittyy kapean uuman 18 välityksellä aluksen pääosaan 19. Kel-lukeosa on muotoiltu siten, että sen kulkuvastus vedessä on mahdollisimman pieni ja uuman paksuus pyritään sekin pitä-5 mään mahdollisimman pienenä kulkuvastuksen minimoimiseksi. Kuvioista 7 ja 8 näkyy selvästi kuinka keksinnön mukaisen sovitelman avulla propulsiolaite saadaan sovitettua pont-tooniin siten, että ponttooniosa 17, 18 voidaan muotoilla lähes vapaasti ainoastaan kulkuvastuksen minimointi huomi-10 oon ottaen. Tässä suoritusmuodossa kaasuturbiini 10 on edullisinta asentaa vaihdelaatikon 9 taakse, koska uumassa 18 ei ole tilaa turbiinille ja sen pako- ja ilmanottokan-ville.Figures 7 and 8 show a SWATH vessel having the -V of the invention; arrangement. My SWATH vessel consists of a floating section 17 below the water 7, which is connected via a narrow web 18 to the main body 19. The Kel-reading section is shaped as follows: that its drag in water is minimized and that the web thickness is also kept to a minimum to minimize drag. Figures 7 and 8 clearly show how, by means of the arrangement according to the invention, the propulsion device can be fitted to the Pont tone so that the pontoon part 17, 18 can be shaped almost freely only with the minimization of travel resistance. In this embodiment, the gas turbine 10 is most advantageously mounted behind the gearbox 9, since the web 18 has no space for the turbine and its exhaust and air intake ducts.

15 Vesisuihkulaitteen pumppupesä 2 on sijoitettu kellukeosan 17 sisään jolloin se on aina vesilinjan 7 alapuolella ja imuputkesta 4 tulee erittäin lyhyt. Paineputki 5 avautuu vesilinjan 7 yläpuolelle ponttoonin uumaosan 18 takapäässä, joten paineputkesta 5 tulee pidempi kuin katamaran-aluksen 20 tapauksessa. Koneistojärjestely kaasuturbiiineineen 10 vaihteineen 9 ja käyttöakseleineen 8 on muuten samanlainen kuin katamaran-aluksessa, mutta käyttöakselista 8 tulee hieman pidempi, koska kaasuturbiini on sijoitettava ponttoonin uumaosan 18 yläpuolelle. Tällä järjestelyllä uuma-25 osassa 18 kulkee vain käyttöakseli 8 ja paineputki 5 ja ' · * *!'j uumasta voidaan tehdä käytännössä niin kapea kuin se on i V rakenteellisesti mahdollista. Ponttooniosan peräpeili 20 • * • *·· saadaan myös nousemaan jouhevasti ylös vedestä, koska pro- * · j '/· pulsiolaitteisto ja koneikko eivät rajoita peräpeilin muo- ; 30 toilua.The pump housing 2 of the water jet device is located inside the float section 17 so that it is always below the water line 7 and the suction pipe 4 becomes very short. The pressure pipe 5 opens above the water line 7 at the rear end of the pontoon web 18 so that the pressure pipe 5 becomes longer than in the case of the catamaran vessel 20. The propulsion arrangement with the gas turbine 10 with gears 9 and the drive shaft 8 is otherwise similar to that of the catamaran, but the drive shaft 8 becomes slightly longer because the gas turbine must be positioned above the pontoon web 18. With this arrangement, the web 25 in section 18 passes only the drive shaft 8 and the pressure pipe 5 and the '· * *!' Web can in practice be made as narrow as possible in structure. The transom of the pontoon section 20 • * • * ·· is also made to rise smoothly out of the water, since the transom and propulsion are not limited by the pro- * · j '/ · pulse system; 30 snacks.

« · · · ♦ f · « ♦ * 7 r · }«· · · ♦ f ·« ♦ * 7 r ·}

Kuvioissa 9 ja 10 on esitetty edelleen yksi keksinnön edul- , linen suoritusmuoto. Koneikkojärjestely itsessään on sama- • ► ···, klaltainen kuin kuvioissa 4, 7, ja 8 esitetyissä aluksissa 35 vaihdelaatikon 9 takana olevine kaasuturbiineineen 10.Figures 9 and 10 further illustrate a preferred embodiment of the invention. The machine arrangement itself is identical to that of the vessels 35 shown in Figures 4, 7, and 8 with gas turbines 10 behind the gearbox 9.

V.* Tässä propulsiolaitteisto on kuitenkin sovitettu ns. FOILV. * However, here the propulsion apparatus is adapted to the so-called. FOIL

> » * « « » 12 102880 CAT-alukseen, joten imuputken 4 ja pumppupesän 2 sijoittelu poikkeaa edellä kuvatuista suoritusmuodoista. FOIL CAT-aluksessa on kaksi ponttoonia 29 kuten tavallisessa katama-ran-aluksessakin, mutta ne ovat matalampia ja ponttonien 29 5 alaosa on muotoiltu tasaiseksi. Kummankin ponttoonin alla on kantosiivet 26, jotka liittyvät tukirakenteen 27 välityksellä ponttooneihin 29. Aluksen liikkuessa nopeasti se nousee ponttoonien 29 varasta kantosiipien 26 varaan. Tällöin vesilinja siirtyy paikallaan olevan aluksen vesilinjan 10 7 kohdalta liikkuvan aluksen vesilinjan 28 kohdalle. Täl löin ponttoonit 29 ovat kokonaan veden yläpuolella. FOIL CAT-aluksessa imuputki 4 on sijoitettava kantosiiven 26 tukirakenteeseen 27 liikkuvan aluksen vesilinjan 28 alapuolelle, jotta pumppupesään 2 saadaan aluksen liikkuessa 15 vettä. Jos käytetään monivaihepumppua kuten kuviossa 9, pumppupesä 2 saadaan helposti hyvin lähelle imuputken 4 suuta ja pumpun ensimmäinen juoksupyörä tulee hyvin syvälle veteen ja pumppupesä on ainakin osittain liikkuvan aluksen vesilinjan 28 alapuolella. Imuaukko saadaan suunnattua suo-20 raan aluksen kulkusuuntaa vasten, jolloin vesi työntyy tehokkaasti pumpulle aluksen liikkuessa. Tämän rakenteen mahdollistaa se, että aluksen rungon alapuolelle on joka ··'·, tapauksessa kantosiipien tukirakenne 27, joten imuputkea 4 • · ' varten ei tarvitse tehdä erillisiä kulkuvastusta lisääviä 25 tukirakenteita.> »*« «» 12 102880 CAT, so the placement of suction tube 4 and pump housing 2 differs from the embodiments described above. The FOIL CAT has two pontoons 29, just like a regular Katama-ran ship, but they are shallower and the bottom of the pontoons 29 is shaped flat. Under each of the pontoons there are hydrofoils 26, which, via the support structure 27, engage the pontoons 29. As the vessel moves rapidly, it rises from the pontoons 29 to the hydrofoils 26. The waterline then moves from the stationary vessel waterline 10 to the moving vessel waterline 28. Thus, the pontoons 29 are completely above the water. In a FOIL CAT vessel, the suction pipe 4 must be positioned in the support structure 27 of the carrier wing 26 below the waterline 28 of the moving vessel to provide water to the pump housing 2 as the vessel moves 15. If a multi-stage pump is used as in Figure 9, the pump housing 2 is easily located very close to the mouth of the suction tube 4 and the first pump impeller is immersed very deep in water and the pump housing is at least partially below the waterline 28 of the moving vessel. The suction opening can be directed directly into the vessel's direction of travel, whereby water is effectively pushed to the pump as the vessel moves. This design is made possible by the fact that there is a · · · · · support structure 27 underneath the hull of the ship, so that there is no need for separate transport resistance structures 25 for the suction pipe 4 • · '.

• · · • i » · • · i.i i Edellä esitettyjen lisäksi tällä keksinnöllä on muitakin • ·· v : suoritusmuotoja.In addition to the above, the present invention has other embodiments.

30 Keksintöä voidaan soveltaa muihinkin nopeakulkuisiin kaa- suturbiinikäyttöisiin aluksiin, jolloin tärkeimmäksi eduksi (/.a tulee se, että turbiinin konehuone saadaan pieneen tilaan ja aluksen peräosaan, missä se häiritsee kaikkein vähiten *·;·* aluksen muiden tilojen hyötykäyttöä. Kaasuturbiinia ei 35 välttämättä tarvitse asentaa vinoon asentoon, mutta jos n» turbiinin ja juoksupyörän akseleiden välillä on kulmaero, « · 13 102880 joudutaan käyttämään kulmavaihdetta tai jotain muuta tapaa siirtää turbiinin teho kulman yli. Kulmavaihde on kuitenkin kalliimpi kuin yksinkertainen alennusvaihde ja sen hyötysuhde on tavallisesti huonompi. Samalle käyttöakselille 5 on helppo haluttaessa kytkeä useita kaasuturbiineja. Pro-pulsiolaitteen pumppuna käytetään moniovaiheisia aksiaali-pumppuja, tai ns. mixed flow-pumppuja, joissa vesi lähtee pumpun juoksupyörältä osittain myös radiaalisuuntaan. Pääasiallisin virtaussuunta on kuitenkin virtauskanaviston 10 keskiaksellin suunta siten, että pumppupesä 2 jakaa kana-viston selvästi painepuoleen ja imupuoleen.The invention can be applied to other high-speed gas turbine powered vessels, whereby the main advantage (/ aa is that the engine room of the turbine is provided in a small space and in the stern where it least disturbs the utilization of other spaces in the vessel. need to be installed in a skewed position, but if there is an angle difference between the n »turbine and the impeller shafts," · 13 102880 will have to use angular gear or some other way to transfer the turbine power over the corner, but angular gear is more expensive than simple gearbox. 5, it is easy to connect multiple gas turbines if desired .Pump pulse device pumps are multi-stage axial pumps, or so-called mixed flow pumps, in which the water flows partly from the pump impeller to the radial direction, but the main flow direction is the flow channel. ton 10 center axis such that the pump housing 2 clearly divides the duct into the pressure side and the suction side.

• 1 ♦ • · • · • · « • ♦ · • 1 · · • · · • · · • · · • · · • ♦ » ·«· ··· « 1 « * ♦ · • ♦ • · 1 • · · • · « · · • φ • · • · « · «• 1 ♦ · · • 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 »1 · · «« «« ««

Claims (10)

1. Maskin- ‘och propulsionsanordning i synnerhet för snabb-gäende fartyg (1), omfattande 5 - ett innanför fartygets (1) skrov andordnat pump-hus (2), - ätminstone ett i pumphuset (2) anordnat löphjul 10 (3), som tillsammans med pumphuset (2) bildar en pump, medelst vilken en huvudsakligen axial ström-ning ästadkommes, - ett sugrör (4) för frammatning av vatten till 15 löphjulet (3), vilket sugrör öppnar sig under far tygets (1) skrov och leder till pumphuset (2), - ett frän pumphuset (2) utgäende tryckrör (5), som öppnar sig pä fartygets (1) aktersida, 20 - en axel (8) anordnad att löpa genom tryckrörets (5) vägg till löphjulet (3) pä löphjulets trycksi-da för rotering av löphjulet (3) och utpumpning av vatten ur pumphuset (2) via tryckröret (5), 25 • · : * kännetecknad av att • · « · · • < • ♦ • * ·.« · - ätminstone en gasturbin (10) är anordnad som :T: fartygets (1) kraftaggregat för rotering av axeln 30 (8), och gasturbinen är anordnad i fartygets (1) akterdel ovanför tryckrörets (5) utlopp och bakom pumphuset (2) , - fartygets (1) maskinrum (12) är anordnat/anord- · · :...35 nade ätminstone delvis bakom akterspegeln tili fartygets pontoner (13), och 18 102880 - pumphuset (2) befinner sig ätminstone delvis under vattenlinjen och är försett med ett kort sug-rör (4).A machine and propulsion device in particular for fast-moving vessels (1), comprising 5 - a pump housing (2) arranged inside the hull of the vessel (1), - at least one impeller 10 (3) arranged in the pump housing (2) which together with the pump housing (2) forms a pump by which a substantially axial flow is effected - a suction pipe (4) for feeding water to the impeller (3), which suction pipe opens under the hull of the vessel (1) and leading to the pump housing (2), a pressure tube (5) exiting from the pump housing (2), which opens on the aft side of the vessel (1), an axis (8) arranged to pass through the wall of the pressure tube (5) to the impeller ( 3) on the impeller side of the impeller for rotating the impeller (3) and pumping out water from the pump casing (2) via the pressure tube (5), characterized in that • · «· · • <• ♦ • * ·. - At least one gas turbine (10) is provided as: T: the power unit of the ship (1) for rotating the shaft 30 (8), and h the gas turbine is arranged in the stern of the vessel (1) above the outlet of the pressure pipe (5) and behind the pump housing (2), - the engine room (12) of the vessel (1) is arranged / arranged at least partially behind the transom tili the ship's pontoons (13), and the pump housing (2) are at least partially below the water line and are provided with a short suction pipe (4). 2. Anordning enligt patentkrav 1 för katamaranfartyg eller motsvarande flerskrovsfartyg med en pontondel (13)/ pä vilken fartyget stävar, kännetecknad av att gasturbinen (10) och dess reduktionsväxel (9) är anordnade ovanför pontondelen (13) i fartyget (1). 10Device according to claim 1 for catamaran vessels or the corresponding multi-hull vessel with a pontoon part (13) / on which the ship is stiff, characterized in that the gas turbine (10) and its reduction gear (9) are arranged above the pontoon part (13) in the ship (1). 10 3. Anordning för flerskrovsfartyg enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av att gasturbinen (10) och reduktionsväxeln (9) i aggregatet är anordnade i fartygets akterdel bakom pontonernas akterspegel (20). 15Device for multi-hull vessels according to claim 1 or 2, characterized in that the gas turbine (10) and the reduction gear (9) in the unit are arranged in the stern of the vessel behind the transom of the pontoons (20). 15 4. Anordning enligt patentkrav 1 för SWATH-fartyg med en pontondel, som omfattar en under vattenlinjen (7) belägen flottör (17), ρέ vilken fartyget stävar, och ett liv (18), som förbinder flottören (17) med fartyget (19), k ä n - 20 netecknad av att gasturbinen (10) och dess reduk tionsväxel (9) är anordnade ovanför livet (18) i fartyget (1) . « t ·4. A device as claimed in claim 1 for SWATH vessels having a pontoon which comprises a float (17) located below the waterline (7), ρέ which the vessel steals, and a life (18) connecting the float (17) to the vessel (19). ), characterized in that the gas turbine (10) and its reduction gear (9) are arranged above the life (18) of the vessel (1). «T · 5. Anordning enligt nägot av de föregäende kraven, k ä n - ^ 1‘25 netecknad av att gasturbinens (10) monteringsvin- : 1 1 kel är 15 - 70° i förhällande tili horisontalplanet.Device according to any of the preceding claims, characterized in that the mounting angle of the gas turbine (10) is 1 - 70 ° in relation to the horizontal plane. • · • · ♦ • ♦ * · • · ·.· · 6. Anordning enligt nägot av de föregäende kraven, k ä n - :T: netecknad av att pumphuset (2) befinner sig kt- 30 minstone delvis under vattenlinjen för ett stillastäende fartyg (1) . • · · ··· • ♦ 1 • · «Device according to any of the preceding claims, characterized in: T: not characterized by the pump housing (2) being at least partially below the water line for a stationary vessels (1). • · · ··· • ♦ 1 • · « 7. Anordning enligt patentkrav 4, kännetecknad ...V av att -tryckröret (5) öppnar sig vid livet (18) pä nivän • · · för vattenlinjen (7) eller ovanför densamma. • I · » · • · «»«1 102880 19Device according to claim 4, characterized ... V of the pressure tube (5) opening at the life (18) at the level of the water line (7) or above it. • I · »· • ·« »« 1 102880 19 8. Anordning enligt nägot av patentkraven 1-3 eller 5 -6, kännetecknad av att reduktionsväxelns (9) ingangsaxel och utgangsaxel är belägna pä samma sida av växeln (9) och gasturbinen (10) är belägen framför växeln 5 (9) och bakom pumphuset (2).Device according to any one of claims 1-3 or 5 to 6, characterized in that the input shaft (9) of the reduction gear (9) is located on the same side of the gear (9) and the gas turbine (10) is located in front of the gear 5 (9) and behind pump housing (2). 9. Anordning i ett FOIL CAT-fartyg enligt nägot av de före-gäende patentkraven, kännetecknad av att sug-röret (4) och pumphuset (2) är anordnade i en stödkonstruk- 10 tion (27) för fartygets bakre bärplan (26) pä sä sätt, att sugröret är riktat mot fartygets färdriktning och pumphuset (2) är ätminstone delvis beläget under vattenlinjen (28) för det stävande fartyget.Device in a FOIL CAT vessel according to any one of the preceding claims, characterized in that the suction pipe (4) and the pump housing (2) are arranged in a supporting structure (27) for the rear carrier plane (26) of the vessel. in such a way that the suction pipe is directed towards the vessel's direction of travel and the pump housing (2) is at least partially located below the water line (28) of the stiffening vessel. 10. Anordning enligt nägot av de föregäende patentkraven, kännetecknad av att en flerfaspump används som pump för propulsionsanordningen, vilken flerfaspump omfat-tar flera efter varandra belägna löphjul (21, 22). • · • · I « t « · • · · • · · • » · 4 • · · • · • · • · · 1 \ ' · ·Device according to any of the preceding claims, characterized in that a multiphase pump is used as a pump for the propulsion device, which multiphase pump comprises several successive impellers (21, 22). • · • · I «t« · • · · • • • • »» 4 • · · • • • · • · · 1 \ '· ·
FI953734A 1995-08-04 1995-08-04 Machinery/propulsion arrangement for rapid vessels FI102880B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953734A FI102880B1 (en) 1995-08-04 1995-08-04 Machinery/propulsion arrangement for rapid vessels

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI953734 1995-08-04
FI953734A FI102880B1 (en) 1995-08-04 1995-08-04 Machinery/propulsion arrangement for rapid vessels

Publications (4)

Publication Number Publication Date
FI953734A0 FI953734A0 (en) 1995-08-04
FI953734A FI953734A (en) 1997-02-05
FI102880B true FI102880B (en) 1999-03-15
FI102880B1 FI102880B1 (en) 1999-03-15

Family

ID=8543846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI953734A FI102880B1 (en) 1995-08-04 1995-08-04 Machinery/propulsion arrangement for rapid vessels

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI102880B1 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI953734A (en) 1997-02-05
FI953734A0 (en) 1995-08-04
FI102880B1 (en) 1999-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6526903B2 (en) High speed M-shaped boat hull
JPH026678B2 (en)
JP7334339B2 (en) Method and device for reducing wave-making resistance and frictional resistance during navigation of a ship
US20020017228A1 (en) Stable efficent air lubricated ship
US6010380A (en) Marine exhaust vented forward of propeller hub
US6881110B1 (en) High-speed vessel powered by at least one water jet propulsion system without exhaust gas trail
JPH10119890A (en) Water injection type propulsion device for ship
JP2007210537A (en) Water jet propulsion ship
US11932368B2 (en) Exhaust system
US6629866B2 (en) Marine vehicle propulsion system
FI102880B (en) Machine and propulsion device assembly for high speed craft
EP0544711A1 (en) Shrouded propeller system for a sailboat.
RU2387569C2 (en) High-speed gliding boat
US6855018B2 (en) Propulsion system for boats
US20040082236A1 (en) Personal watercraft
US11964732B2 (en) Marine surface vessel comprising an air ventilated hull
US6604484B2 (en) Ship supported by submerged structure
JP3767726B2 (en) Submersible
KR102650275B1 (en) Double copper wire of helical screw propulsion structure
US20210339828A1 (en) A marine surface vessel comprising an air ventilated hull
US20030154897A1 (en) Waterjet propulsor for air lubricated ships
JPS62120292A (en) Device of introducing air to ship bottom
JP2023067297A (en) Thrust generation system of sailing body, sailing body, and drag reduction method of sailing body
CN113815828A (en) Inflatable water jet propeller
JP2023041477A (en) Ship propulsion unit

Legal Events

Date Code Title Description
MA Patent expired