JP2000211582A - 流体中を進行する軸対称ビ―クルのための推進装置 - Google Patents

流体中を進行する軸対称ビ―クルのための推進装置

Info

Publication number
JP2000211582A
JP2000211582A JP15935A JP2000015935A JP2000211582A JP 2000211582 A JP2000211582 A JP 2000211582A JP 15935 A JP15935 A JP 15935A JP 2000015935 A JP2000015935 A JP 2000015935A JP 2000211582 A JP2000211582 A JP 2000211582A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
propulsion
vehicle
propulsion device
module
rotating blade
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
JP15935A
Other languages
English (en)
Inventor
Michael S Sinko
エス シンコ マイケル
James S Smith
エス スミス ジェイムズ
Dine Pieter Van
ヴァン ダイン ピーター
John H Chapman
エイチ チャップマン ジョン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Electric Boat Corp
Original Assignee
Electric Boat Corp
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 Electric Boat Corp filed Critical Electric Boat Corp
Publication of JP2000211582A publication Critical patent/JP2000211582A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63G—OFFENSIVE OR DEFENSIVE ARRANGEMENTS ON VESSELS; MINE-LAYING; MINE-SWEEPING; SUBMARINES; AIRCRAFT CARRIERS
    • B63G8/00—Underwater vessels, e.g. submarines; Equipment specially adapted therefor
    • B63G8/08—Propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B1/00—Hydrodynamic or hydrostatic features of hulls or of hydrofoils
    • B63B1/32—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls
    • B63B1/34—Other means for varying the inherent hydrodynamic characteristics of hulls by reducing surface friction
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02—Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12—Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14—Propellers
    • B63H1/16—Propellers having a shrouding ring attached to blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/04—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps
    • B63H11/08—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water by means of pumps of rotary type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00—Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10—Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T70/00—Maritime or waterways transport
    • Y02T70/10—Measures concerning design or construction of watercraft hulls

Abstract

(57)【要約】 【課題】 組付け、保守および交換に便利で、かつビー
クルの外殻を貫通するシャフトを必要としない、軸対称
ビークルのための推進装置を提供する。 【解決手段】 ビークル１０の後部に取り付けられかつ
このビークル１０の軸線２２の周りに対称的に配置され
た複数の推進モジュール１４を備え、各推進モジュール
１４は、回転ブレード部と、モジュール１４の前端部の
流体吸込み部１８とを備え、この流体吸込み部１８は、
ビークル１０の外殻の表面に沿って流れる境界層流を吸
引して回転ブレード部に供給するべく、結合された流体
吸込み部１８がビークル１０の外殻の周りにこれを完全
に取り巻くように設けられる。各推進モジュール１４
は、ビークル１０の外殻内へのアクセスも外殻の開口へ
のアクセスも必要とすることなく、外殻から取外し可能
である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、軸線の周りにほぼ
対称的な形状を有して流体中を進行するビークルのため
の推進装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】軸対称ビークルのための従来の推進装置
は、動力原を内蔵したシャフトドライブのスクリュー
（またはプロペラ）形式の駆動システムおよびストラッ
トに取り付けられたポッド形式の駆動システムを備えた
ものであった。従来のスクリュー・シャフトドライブシ
ステムは、浅瀬航行中に、および異物の吸込みにより、
損傷を受ける可能性があった。保守の点から見れば、こ
のような従来の駆動システムは厄介で、ビークル内部の
場所からのアクセスを必要とし、部品のゆがみの程度に
よっては、エンジンルームの重大な破壊につながった。
【０００３】米国特許第３,１８２,６２３号（Lehmann
）には、潜水艇の耐圧艇体に取り付けられて艇尾部を
構成するジェット推進ユニットが開示されており、この
ユニットは、上記艇尾部の前端近傍の両側から共通中央
ダクトに向かって内方に延びる複数対の取水ダクトを備
え、各取水ダクトは、駆動モータによって囲まれたイン
ペラを備えている。
【０００４】米国特許第５,０４５,００４号（Kim ）に
は、高圧ウォータジェットを発生させて、水中ビークル
を推進させるターボ・ハイドロダクト推進装置が開示さ
れている。ウォータジェットは対称的な噴出ノズルを備
えている。米国特許第５,０７８,６２８号（Garis）に
は、推進装置全体が船体の外部のハウジング内に収容さ
れ、かつこのハウジング内で１組のブレードを駆動する
電気モータを備えた、潜水艇形式の船の用いられる推進
器が示されている。米国特許第５,７０２,２７３号（Ch
o ）にも、潜水艇のための同様の推進装置が開示されて
いる。
【０００５】米国特許第５,３３３,４４４号（Meng）に
よれば、船のための電磁式推進器が、強化された磁場と
強化された電場との相互作用によってウォータジェット
を発生させる。このような推進器の複数個が船の後部の
周りに対称的に取り付けられ、水の吸込み口はユニット
の周囲の前端部の周りに配置されて、船体の表面に沿っ
て流れる境界層流が上記吸込み口内に吸い込まれる。各
推進器は、船の後部に部分的に埋め込まれ、操舵面は、
流入水を妨げないように、あるいはモジュールの排水流
によって影響を受けないように、モジュールの周りに入
れ子状態に設けられている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】したがって、本発明の
目的は、従来技術の欠点を克服した、軸対称ビークルの
ための推進装置を提供することにある。
【０００７】本発明の他の目的は、取付け、保守および
交換に便利で、かつビークルの外殻を貫通するシャフト
を必要としない、軸対称ビークルのための推進装置を提
供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のこれらおよびそ
の他の目的は、ビークルの後部に軸対称に入れ子状に取
り付けられた複数の推進モジュールを提供することによ
って達成され、各モジュールは、回転ブレード部に通じ
る内部ダクトと、ビークルの外殻の表面に沿って流れる
境界層流が、分離することなく、かつ実質的に一様な速
度でモジュールの回転ブレード部に分布されるように、
前縁に沿って流体吸込み口を備えた輪郭となる表面を有
するハウジングとを備えている。
【０００９】流体が上記吸込み口から上記回転ブレード
部に流れる内部ダクトは、回転ブレード部の背後に、流
体の流れを真っ直ぐにする固定翼を備えていることが好
ましい。好ましい実施の形態においては、回転ブレード
部が電気モータ駆動機構によってリムドライブされ、モ
ジュールのハウジングがこのビークルのための安定用ま
たは操舵用翼を備えている。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について詳細に説明する。
【００１１】本発明の典型的な実施の形態において、図
１に後部のみが示されている軸対称ビークル１０は、共
通ハウジング１６に取外し可能に取り付けられた４個の
推進モジュール１４を含む推進装置１２を備えている。
各モジュール１４はその前端に、輪郭を描く流体吸込み
部１８を有し、ビークル１０の外殻から流れる境界層流
が、ここに引例として挙げる１９９７年６月２６日出願
の同時継続の米国特許出願第０８／８８３,０３１ 号に
開示された態様で、外殻から離れることなく上記吸込み
部１８を通じて吸い込まれる。
【００１２】上記吸込み部１８には、適当に間隔を空け
た棒等によって遮蔽格子が設けられ、異物の吸い込みを
防止するとともに、４個のモジュールのための連結され
た吸込み部１８は実質的にこのビークルを包囲してい
る。各モジュール１４は、流体を上記吸込み部から尾部
の排出口２０まで駆動して、このビークルを動かす推力
を発生させるために、米国特許出願第０８／８８３,０
３１号 に記載されたような回転ブレード部を備えてい
る。この回転ブレード部は、ここに引例として挙げる、
１９９８年１月８日付けで出願された同時継続の米国特
許出願第０９／００４,４３８ 号に開示された形式のリ
ムドライブ電気モータによって駆動され、かつ回転ブレ
ード部の後方に、固定翼を設けて、回転ブレード部によ
って駆動された流れを真っ直ぐにしている。
【００１３】図示された実施の形態において、４個のモ
ジュール１４は、このビークルの軸線２２の周りに対称
的に配置されて、ビークルの軸線の周りに推力が一様に
分布されるように構成され、操舵翼２４は、モジュール
１４への流体の吸込みを妨害しないように、かつモジュ
ール１４から排出される流体に影響されないように、モ
ジュール１４の間の位置においてモジュールハウジング
１６に取り付けられている。推進モジュール１４は、こ
のビークルの操舵を容易にするために個々に運転可能で
ある。これに加え、各モジュール１４は独立したハウジ
ング２６を備えており、かつ各モジュール１４は、モジ
ュールハウジング１６から個々に取外し可能であって、
必要なときのアクセスと交換とを容易にしている。
【００１４】ここに開示された構成によれば、保守が容
易で操舵性の良いビークルが、優れた生存性と良好な効
率を伴って提供される。推進モジュールの流体吸込み部
がビークルを取り巻いている構成は、ビークルの外殻か
らの境界層流を可能最大限捕捉する。さらに、推進モジ
ュールは、完全にビークルの外部に設けられるから、外
殻を貫通する何等のシャフトも必要とせず、これによ
り、シャフトシールの欠損に伴う生存性の低下を排除す
ることができる。推進モジュールのブレード部が完全に
囲まれているので、推進ブレードが破損する危険性なし
に浅瀬での航行または海底近くの潜航を可能にし、遮蔽
格子の設けられた流体吸込み部は、大きな異物が回転ブ
レード列へ侵入するのを防止する。ユニットの各推進モ
ジュールが独立的に運転することができるため、ビーク
ルの操舵性が改善される。
【００１５】推進モジュール１４の数、サイズおよび構
成は、ビークルのサイズおよび要求速度および要求推力
に応じて変更することができる。本発明の推進装置は、
推力を最大にすることに加えて、流体力学的効率を最高
にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による推進装置を備えた軸対称ビークル
の後部部分を示す部分的斜視図
【図２】図１に示されたビークルの背面図
【符号の説明】
１０ 軸対称ビークル １２ 推進装置 １４ 推進モジュール １６ 共通ハウジング １８ 流体吸込み部 ２０ 流体排出部 ２２ 軸線 ２４ 操舵翼 ２６ モジュールハウジング
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジェイムズ エス スミス アメリカ合衆国 コネティカット州 06371 オールド ライム マイル クリ ーク ロード 264 (72)発明者 ピーター ヴァン ダイン アメリカ合衆国 コネティカット州 06355 ミスティック オーヴァールック アヴェニュー 40 (72)発明者 ジョン エイチ チャップマン アメリカ合衆国 コネティカット州 06340 グロートン バディントン ロー ド 84−１

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ビークルの後部に取り付けられかつ該ビ
    ークルの軸線の周りに対称的に配置された複数の推進モ
    ジュールを備え、各推進モジュールは、独立した内部の
    流体駆動用回転ブレード部と、前端部の流体吸込み部と
    を備え、該流体吸込み部は、前記ビークルの外殻の表面
    に沿って流れる境界層流を吸引して前記回転ブレード部
    に供給するべく、連結された流体吸込み部が前記ビーク
    ルの外殻の周りにこれを完全に取り巻くように設けられ
    ていることを特徴とする軸対称ビークルのための推進装
    置。
  2. 【請求項２】 各推進モジュールが、前記回転ブレード
    部の後方に固定翼部を備えていることを特徴とする請求
    項１記載の推進装置。
  3. 【請求項３】 各推進モジュールが、前記外殻の内部へ
    のアクセスも前記外殻の開口へのアクセスも必要とする
    ことなく、前記外殻から取外し可能であることを特徴と
    する請求項１記載の推進装置。
  4. 【請求項４】 前記ビークルのための複数の操舵翼が推
    進モジュール対の間に配置されていることを特徴とする
    請求項１記載の推進装置。
  5. 【請求項５】 前記流体吸込み部に、大きな物体が前記
    回転ブレード部内に吸い込まれるのを防止する遮蔽格子
    が設けられていることを特徴とする請求項１記載の推進
    装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の推進モジュールが４個のモジ
    ュールからなることを特徴とする請求項１記載の推進装
    置。
  7. 【請求項７】 各推進モジュールの運転を個々に制御す
    ることが可能なことを特徴とする請求項１記載の推進装
    置。
  8. 【請求項８】 各推進モジュールの前記回転ブレード部
    のためにリムドライブ電気モータを備えていることを特
    徴とする請求項１記載の推進装置。
JP15935A 1999-01-25 2000-01-25 流体中を進行する軸対称ビ―クルのための推進装置 Withdrawn JP2000211582A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US236435 1999-01-25
US09/236,435 US6217399B1 (en) 1999-01-25 1999-01-25 Propulsion arrangement for axisymmetric fluid-borne vehicles

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2000211582A true JP2000211582A (ja) 2000-08-02

Family

ID=22889497

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15935A Withdrawn JP2000211582A (ja) 1999-01-25 2000-01-25 流体中を進行する軸対称ビ―クルのための推進装置

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6217399B1 (ja)
EP (1) EP1022216A3 (ja)
JP (1) JP2000211582A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010208449A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshihisa Shirakawa 燃料満載ジェット機激突対応原子力船
WO2018168664A1 (ja) * 2017-03-16 2018-09-20 ヤンマー株式会社 水中推進装置

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6152791A (en) * 1999-05-03 2000-11-28 Electric Boat Corporation External electric drive propulsion module arrangement for swath vessels
US7268794B2 (en) * 2000-10-30 2007-09-11 Yamaha Corporation Method of printing label on optical disk, optical disk unit, and optical disk
US6581537B2 (en) 2001-06-04 2003-06-24 The Penn State Research Foundation Propulsion of underwater vehicles using differential and vectored thrust
AU2003267322A1 (en) * 2003-08-19 2005-03-07 Zoran Matic Ellipsoidal vessel
WO2009153127A2 (de) * 2008-05-27 2009-12-23 Siemens Aktiengesellschaft Unterseeboot mit einem propulsionsantrieb mit einem elektroringmotor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1181456A (fr) * 1957-08-07 1959-06-16 Dispositif destiné à améliorer les performances d'un corps fuselé propulsé dans un fluide
US3122121A (en) * 1960-12-16 1964-02-25 Krauth Ernest System for propelling and steering vessels
US3194201A (en) * 1961-02-13 1965-07-13 Thomas G Lang Underwater missile
US3182023A (en) 1962-08-08 1965-05-04 Standard Oil Co Lubricant compositions
US3182623A (en) 1963-10-28 1965-05-11 Lehmann Guenther Wolfgang Structure for submarine jet propulsion
US3779199A (en) 1969-09-25 1973-12-18 R Mayer Boundary layer control means
GB2055340B (en) * 1979-08-03 1983-06-08 Boothroyd M W Airships
US4831297A (en) * 1988-02-16 1989-05-16 Westinghouse Electric Corp. Submersible electric propulsion motor with propeller integrated concentrically with motor rotor
US5078628A (en) 1989-06-23 1992-01-07 Newport News Shipbuilding And Dry Dock Company Marine propulsor
US5045004A (en) 1989-09-28 1991-09-03 Allied-Signal Inc. Turbo-hydroduct propulsion system
US5185545A (en) 1990-08-23 1993-02-09 Westinghouse Electric Corp. Dual propeller shock resistant submersible propulsor unit
US5333444A (en) 1993-02-11 1994-08-02 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Superconducting electromagnetic thruster
US5306183A (en) * 1993-02-25 1994-04-26 Harbor Branch Oceanographic Institute Inc. Propulsion systems for submarine vessels
US5438947A (en) 1994-07-19 1995-08-08 Tam; Isaac Y. Internal passage underwater vehicle
US5574246A (en) 1995-04-21 1996-11-12 Alliedsignal Inc. Underwater vehicle with improved jet pump propulsion configuration
US5702273A (en) 1996-05-19 1997-12-30 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Marine propulsion system for underwater vehicles
US6082670A (en) 1997-06-26 2000-07-04 Electric Boat Corporation Method and arrangement for fluidborne vehicle propulsion and drag reduction
US5967749A (en) 1998-01-08 1999-10-19 Electric Boat Corporation Controllable pitch propeller arrangement

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010208449A (ja) * 2009-03-10 2010-09-24 Toshihisa Shirakawa 燃料満載ジェット機激突対応原子力船
WO2018168664A1 (ja) * 2017-03-16 2018-09-20 ヤンマー株式会社 水中推進装置
JP2018154177A (ja) * 2017-03-16 2018-10-04 ヤンマー株式会社 水中推進装置
US10960963B2 (en) 2017-03-16 2021-03-30 Yanmar Power Technology Co., Ltd. Underwater propulsion unit

Also Published As

Publication number Publication date
US6217399B1 (en) 2001-04-17
EP1022216A2 (en) 2000-07-26
EP1022216A3 (en) 2002-05-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6581537B2 (en) Propulsion of underwater vehicles using differential and vectored thrust
JP5064385B2 (ja) 船舶用の複合ノズル・ベンチュリ・システム
US6692318B2 (en) Mixed flow pump
US5769674A (en) Jet drive for outboard motor
WO2018168664A1 (ja) 水中推進装置
US6427618B1 (en) Bow mounted system and method for jet-propelling a submarine or torpedo through water
US6152791A (en) External electric drive propulsion module arrangement for swath vessels
KR101913690B1 (ko) 추진장치 및 이를 장착한 배
US4838819A (en) Marine propulsion unit
US3598080A (en) Monoshaft propeller water-jet
US4993977A (en) Water jet propulsion module
JP2000211582A (ja) 流体中を進行する軸対称ビ―クルのための推進装置
US20040203298A1 (en) Ship pod-mounted hydrojet propeller unit driven by a hollow electric motor
US3044260A (en) Hydraulic jet propulsion apparatus for water-borne craft
KR20180103489A (ko) 테슬라 펌프를 이용한 워터젯 추진 장치
US6203388B1 (en) Integrated external electric drive propulsion module arrangement for surface ships
GB2419861A (en) Shrouded vane marine propeller
EP0832034A1 (en) Arrangement for propulsion of seaborne vessels, especially high speed boats
US20090130925A1 (en) Marine propulsor with inlet fluid inducer
US20070014669A1 (en) Centrifugal engine
CN211901014U (zh) 一种离心贯流水航体推进装置及应用设备
KR20140054296A (ko) 선박용 추진기
JPH0685195U (ja) 舶用プロペラー
KR101989246B1 (ko) 탈착 가능한 모듈형 워터젯 선외기
KR100781348B1 (ko) 수중 추진장치

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20070403