RU120626U1

RU120626U1 - CARGO SHIP WITH MULTIFUNCTIONAL TWO-STAGE VEHICLE MOTOR

Info

Publication number: RU120626U1
Application number: RU2012120925/11U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Радиславович Тогуняц; Леонид Иосифович Вишневский
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2012-09-27

Abstract

1. Грузовое судно с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем, содержащее корпус с грузовыми отсеками и устройствами, а также две автономные передачи мощности от двигателей на переднюю и заднюю ступени движителя, отличающееся тем, что задняя ступень движителя выполнена в виде двухрежимного контрпропеллера с механизмом изменения его шага, размещенным в ступице и/или в кормовом обтекателе контрпропеллера, а лопасти последнего выполнены с криволинейной образующей и искривлены таким образом, что их засасывающая или нагнетающая поверхность на концевом участке лопасти обращена к поверхности ступицы контрпропеллера, при этом задняя ступень движителя включает устройство стопорения вала контрпропеллера. ! 2. Судно по п.1, отличающееся тем, что задняя ступень лопастного движителя оснащена механизмом поворота относительно вертикальной оси и установлена на неподвижном кронштейне, к которому крепится перо руля. ! 3. Судно по п.1 или 2, отличающееся тем, что между контрпропеллером и передней ступенью лопастного движителя предусмотрен зазор криволинейной формы, выполненный между двумя сферическими поверхностями: выпуклой со стороны контрпропеллера и вогнутой со стороны передней ступени лопастного движителя, таким образом, что кормовой обтекатель передней ступени движителя и носовой обтекатель задней ступени движителя при соосном расположении ступеней образуют гидродинамически обтекаемое тело вращения. ! 4. Судно по п.3, отличающееся тем, что длина лопастей задней ступени движителя не превышает 0,5 длины лопастей передней ступени движителя. 1. A cargo ship with a multifunctional two-stage blade propeller, containing a hull with cargo compartments and devices, as well as two autonomous power transmissions from the engines to the front and rear stages of the propeller, characterized in that the rear stage of the propeller is made in the form of a two-mode counter-propeller with a mechanism for changing its pitch located in the hub and / or in the aft fairing of the counter-propeller, and the blades of the latter are made with a curved generatrix and are curved in such a way that their suction or discharge surface at the end section of the blade faces the surface of the counter-propeller hub, while the rear stage of the propeller includes a device for locking the counter-propeller shaft ... ! 2. The ship according to claim 1, characterized in that the rear stage of the blade propeller is equipped with a rotation mechanism about a vertical axis and is mounted on a fixed bracket to which the rudder blade is attached. ! 3. The ship according to claim 1 or 2, characterized in that between the counter-propeller and the front stage of the vane propeller there is a curvilinear gap made between two spherical surfaces: convex from the side of the counter-propeller and concave from the side of the front stage of the vane propeller, so that the aft the fairing of the forward stage of the propeller and the nose cone of the rear stage of the propeller with the coaxial arrangement of the stages form a hydrodynamically streamlined body of revolution. ! 4. The vessel according to claim 3, characterized in that the length of the blades of the rear stage of the propeller does not exceed 0.5 of the length of the blades of the front stage of the propeller.

Description

Полезная модель относится к области судостроения, в частности к конструкциям грузовых судов, оснащенных многофункциональными двухступенчатыми движителями, и может быть использована при проектировании и строительстве грузовых судов различных типов и назначений с повышенными требованиями к управляемости на малых ходах, в т.ч. наливных судов, автомобильно-пассажирских паромов, а также больших пассажирских паромов и круизных судов.The utility model relates to the field of shipbuilding, in particular, to the construction of cargo ships equipped with multifunctional two-stage engines, and can be used in the design and construction of cargo ships of various types and purposes with increased requirements for handling at low speeds, including bulk vessels, car-passenger ferries, as well as large passenger ferries and cruise ships.

Известны суда с многофункциональными двухступенчатыми лопастными движителями. Например, рыболовное судно Nippon Maru (сейнер для кошелькового лова), используемое как исследовательское судно Исследовательским рыболовным агентством Fisheries Research Agency, Япония (см. http://www.kamome-propeller.co.jp/en/ships/nipponmaru). Движитель этого судна представляет собой комбинацию гребного винта регулируемого шага (ВРШ, передняя ступень) и гребного винта фиксированного шага поворотной колонки с механической передачей (вторая ступень), размещенного непосредственно за ВРШ. Однако пропульсивная установка рыболовного судна Nippon Maru, которое является аналогом, имеет ограниченные функциональные возможности: передняя и задняя ступени лопастного движителя могут обеспечивать упор только в реактивном режиме, что требует передачи значительной по величине дополнительной мощности. Малый и предельно малый ход, сохраняя управляемость, судно-аналог может обеспечить только при использовании электрической передачи мощности от первичного двигателя к винтовой колонке, что является дорогостоящим техническим решением (мощность гребного электродвигателя винта поворотной колонки должна быть одного порядка с мощностью, передаваемой на ВРШ).Known vessels with multifunctional two-stage blade propulsion. For example, the Nippon Maru fishing vessel (a purse seiner) used as a research vessel by the Fisheries Research Agency, Japan (see http://www.kamome-propeller.co.jp/en/ships/nipponmaru). The mover of this vessel is a combination of a variable pitch propeller (VRS, front stage) and a fixed pitch propeller of a rotary column with a mechanical transmission (second stage), located directly behind the VRS. However, the propulsion system of the Nippon Maru fishing vessel, which is an analogue, has limited functional capabilities: the front and rear stages of the blade propeller can only provide thrust in a reactive mode, which requires the transfer of significant additional power. A small and extremely small stroke, while maintaining controllability, an analogue vessel can provide only when using electric power transmission from the primary engine to the helical column, which is an expensive technical solution (the power of the rotary column propeller motor of the rotary column must be of the same order as the power transmitted to the VRS) .

Наиболее близким техническим решением к заявленному по своему назначению, конструкции и общей компоновке, принятым за ближайший аналог (прототип) полезной модели, является грузовое судно (паром), эксплуатирующийся в Японии с 2004 г. (см. Levander О. New Concepts in Ferry Propulsion / Scandinavian Shipping Gazette, September 28, 2007, а также N. Ueda, A. Oshima, T. Unseki, S. Fujita, S. Takeda, T. Kitamura. The First Hybrid CRP-POD Driven Fast ROPAX-Ferry in the World. Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol.41, №6, Dec. 2004, см. Приложение 1 к описанию). Это грузовое судно оснащено многофункциональным двухступенчатым движителем, получившим название CRP Azipod (Contra rotating propeller, CRP). Движитель прототипа представляет собой комбинацию ВРШ (передняя ступень) и гребного винта колонки Azipod (рулевой колонки с гребным электродвигателем в корпусе гондолы колонки). На режиме полного хода гребной винт колонки типа Azipod и ВРШ работают в режиме соосных гребных винтов противоположного вращения. Колонка Azipod на судне-прототипе обеспечивает многофункциональность, являясь одновременно рулевым устройством и движителем.The closest technical solution to the declared for its purpose, design and general layout adopted for the closest analogue (prototype) of the utility model is a cargo ship (ferry), operated in Japan since 2004 (see Levander O. New Concepts in Ferry Propulsion / Scandinavian Shipping Gazette, September 28, 2007, as well as N. Ueda, A. Oshima, T. Unseki, S. Fujita, S. Takeda, T. Kitamura. The First Hybrid CRP-POD Driven Fast ROPAX-Ferry in the World Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. Technical Review Vol.41, No. 6, Dec. 2004, see Appendix 1 to the description). This cargo ship is equipped with a multifunctional two-stage propulsion engine, called the CRP Azipod (Contra rotating propeller, CRP). The prototype mover is a combination of the SRP (front stage) and the propeller of the Azipod column (steering column with a propeller in the column gondola body). At full speed, the propellers of the Azipod and VRSh type columns work in the mode of coaxial propellers of opposite rotation. The Azipod column on the prototype vessel provides multifunctionality, being both the steering device and the propulsion.

Недостатком ближайшего аналога (прототипа) является повышенная технологическая сложность и значительные стоимостные затраты (задняя ступень- движитель CRP Azipod), а также пониженная надежность (Российский морской регистр судоходства требует устанавливать на судах поворотные колонки в количестве не менее двух, см. Правила классификации и постройки морских судов Российского морского регистра судоходства, 2010, том 2, часть VII Механические установки, п.7.1.2.).The disadvantage of the closest analogue (prototype) is the increased technological complexity and significant cost costs (rear stage mover CRP Azipod), as well as reduced reliability (the Russian Maritime Register of Shipping requires installing at least two rotary columns on ships, see Classification and Construction Rules ships of the Russian Maritime Register of Shipping, 2010, Volume 2, Part VII Mechanical Installations, Clause 7.1.2.).

Кроме того, компоновка передней и задней ступеней лопастного движителя судна при их соосном расположении не обеспечивает плавного обтекания их ступиц и лопастей, особенно лопастей задней ступени движителя, в т.ч. из-за конструктивного зазора, увеличивающегося по радиусу между кормовым обтекателем конической формы передней ступени движителя и носового обтекателя конической формы задней ступени движителя. Сложная структура потока между ступенями движителя на малых радиусах (не превышающих радиус ступицы передней ступени движителя) отрицательно сказывается на эксплуатационных качествах движителя, особенно на малых ходах: повышается виброактивность, снижается гидродинамическая эффективность, увеличивается уровень подводного шума.In addition, the layout of the front and rear stages of the propeller of the vessel when they are coaxial does not provide a smooth flow around their hubs and blades, especially the blades of the rear stage of the mover, incl. due to the structural clearance increasing in radius between the aft cowling of the conical shape of the front stage of the mover and the nose cone of the conical shape of the rear stage of the mover. The complex structure of the flow between the steps of the mover at small radii (not exceeding the radius of the hub of the front stage of the mover) adversely affects the performance of the mover, especially at low speeds: vibration activity increases, hydrodynamic efficiency decreases, and the level of underwater noise increases.

К недостаткам прототипа следует отнести также и увеличенную осевую протяженность движительного комплекса, связанную с необходимостью размещения за передней ступенью движителя задней ступени, которая представляет сбой винтовую колонку с гребным винтом, потребляющую мощность одного порядка с первой ступенью (обычным винтом регулируемого шага, ВРШ). Повышение осевой протяженности движительного комплекса приводит к увеличению длины кормового подзора, что отрицательно сказывается на мореходных качествах, особенно в отношении грузовых судов большого водоизмещения (судно в большей степени подвержено слемингу).The disadvantages of the prototype should also include the increased axial length of the propulsion system, associated with the need to place a rear stage behind the front stage of the propulsion unit, which represents a failure of a screw column with a propeller, consuming power of the same order as the first stage (a conventional variable-pitch screw, VRS). The increase in the axial length of the propulsion system leads to an increase in the length of the stern clearance, which negatively affects the seaworthiness, especially in relation to cargo vessels of large displacement (the vessel is more prone to slamming).

Предлагаемая полезная модель направлена на устранение недостатков ближайшего аналога (прототипа) и достижение следующих результатов:The proposed utility model is aimed at eliminating the shortcomings of the closest analogue (prototype) and achieving the following results:

- обеспечение малого, предельно малого и аварийного хода грузового судна, преимущественно большого водоизмещения и размеров, с сохранением управляемости без оснащения судна дорогостоящим и энергоемким оборудованием для работы второй ступени, а именно: рулевой колонкой с гребным электродвигателем в корпусе специальной гондолы, в особенности применительно к грузовым судам большого водоизмещения и значительной осадкой, например в полном грузу, в т.ч. наливным судам (супертанкерам), автомобильно-пассажирским паромам, а также большим пассажирским паромам и круизным судам;- providing a small, extremely small and emergency run of a cargo ship, mainly of a large displacement and size, while maintaining controllability without equipping the ship with expensive and energy-intensive equipment for the second stage, namely: a steering column with a propeller in a special gondola body, especially with regard to cargo vessels of large displacement and significant draft, for example, in full load, incl. bulk vessels (supertankers), car-passenger ferries, as well as large passenger ferries and cruise ships;

- улучшение гидродинамических условий обтекания лопастей и элементов движителя, в первую очередь, за счет предотвращения интенсивного кавитационного процесса поверхностей лопастей движителя второй ступени при маневрировании, приводящего к значительной вибрации, эрозии лопастей и гидродинамическому шуму, а также за счет уменьшения осевой протяженности движительного комплекса вследствие более компактного размещения его элементов.- improving the hydrodynamic conditions around the blades and propulsion elements, first of all, due to the prevention of intensive cavitation process of the surfaces of the blades of the second-stage propeller during maneuvering, leading to significant vibration, erosion of the blades and hydrodynamic noise, as well as by reducing the axial length of the propulsion complex due to more compact placement of its elements.

Это достигается тем, что в предлагаемом грузовом судне с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем, содержащим корпус с грузовыми отсеками и устройствами, а также две автономные передачи мощности от двигателей на переднюю и заднюю ступени движителя, в отличие от ближайшего аналога-прототипа, задняя ступень движителя выполнена в виде двухрежимного контрпропеллера с механизмом изменения его шага, размещенном в ступице и/или в кормовом обтекателе контрпропеллера, а лопасти последнего выполнены с криволинейной образующей и искривлены таким образом, что их засасывающая или нагнетающая поверхность на концевом участке лопасти обращена к поверхности ступицы контрпропеллера, при этом задняя ступень движителя включает устройство стопорения вала контрпропеллера.This is achieved by the fact that in the proposed cargo vessel with a multifunctional two-stage blade propulsion device containing a hull with cargo compartments and devices, as well as two autonomous power transfers from the engines to the front and rear stages of the propulsion unit, in contrast to the closest analogue prototype, the rear stage of the propulsion unit is made in the form of a dual-mode counter-propeller with a mechanism for changing its pitch, located in the hub and / or in the aft cowl of the counter-propeller, and the blades of the latter are made with a curved generatrix and are curved in such a way that their suction or discharge surface at the end portion of the blade faces the surface of the counter-propeller hub, while the rear stage of the propulsion device includes a counter-propeller shaft locking device.

С одной стороны, для достижения поставленных целей предлагаемая конструкция грузового судна с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем позволяет обеспечивать в отношении последнего (судна) наряду со всем заданным диапазоном эксплуатационных режимов движения возможность достижения малого, предельно малого и аварийного хода с сохранением управляемости без оснащения судна дорогостоящим и энергоемким оборудованием для работы второй ступени.On the one hand, in order to achieve the goals, the proposed design of a cargo ship with a multifunctional two-stage propeller allows to ensure, in relation to the latter (vessel), along with the entire specified range of operational modes of movement, the ability to achieve small, extremely small and emergency operation while maintaining controllability without equipping the vessel with expensive energy-intensive equipment for the second stage.

Одновременно, с другой стороны, такая конструкция позволяет расширить эксплуатационные возможности пропульсивного комплекса заявленного судна: задняя ступень движителя может работать как в реактивном режиме (т.е. с подводом мощности), так и в режиме без подвода мощности, выполняя роль энергосберегающего устройства в виде неподвижного контрпропеллера.At the same time, on the other hand, this design allows you to expand the operational capabilities of the propulsive complex of the claimed vessel: the rear stage of the mover can operate both in reactive mode (i.e., with power supply) and in the mode without power supply, acting as an energy-saving device in the form motionless counterpropeller.

Улучшение гидродинамических условий обтекания лопастей достигается тем, что лопасти задней ступени движителя выполнены с криволинейной образующей лопасти и искривлены таким образом, что ее засасывающая или нагнетающая поверхность на концевом участке лопасти обращена к поверхности ступицы контрпропеллера. Такая форма лопасти позволяет разгрузить ее концевой участок на любом установочном шаге лопасти (разношаговость обусловлена многофункциональностью) и предотвратить таким образом кавитацию, которая приводит к вибрации, эрозии лопасти и шуму.Improving the hydrodynamic conditions for the flow around the blades is achieved by the fact that the blades of the rear stage of the mover are made with a curved generatrix of the blade and are curved so that its suction or discharge surface at the end section of the blade faces the surface of the hub of the counter-propeller. This shape of the blade allows you to unload its end section at any installation step of the blade (multidimensionality due to multifunctionality) and thus prevent cavitation, which leads to vibration, erosion of the blade and noise.

Кроме того, поставленная цель достигается тем, что задняя ступень лопастного движителя оснащена механизмом поворота относительно вертикальной оси и установлена на неподвижном кронштейне, к которому крепится перо руля.In addition, the goal is achieved in that the rear stage of the blade propulsion is equipped with a rotation mechanism relative to the vertical axis and is mounted on a fixed bracket to which the steering wheel feather is attached.

Одним из оптимальных является вариант конструкции, в котором длина лопастей задней ступени движителя (контрпропеллера) не превышает 0.5 длины лопастей передней ступени движителя. Таким образом, достигается уменьшение осевой протяженности движительного комплекса (компактное размещение его элементов), а уменьшение диаметра контрпропеллера уменьшает потребную мощность для его работы, оптимизируя состав пропульсивного комплекса (уменьшает его стоимость, расширяет возможность при его компоновке).One of the optimal options is a design in which the length of the blades of the rear stage of the mover (counter-propeller) does not exceed 0.5 the length of the blades of the front stage of the mover. Thus, a decrease in the axial length of the propulsion complex (compact arrangement of its elements) is achieved, and a decrease in the diameter of the counterpropeller reduces the required power for its operation, optimizing the composition of the propulsive complex (reduces its cost, expands the possibility of its layout).

Уменьшение в целом осевой протяженности движительного комплекса с одновременным, в т.ч. за счет этого, улучшением гидродинамических условий обтекания элементов движителя достигается также тем, что между контрпропеллером и передней ступенью лопастного движителя предусмотрен зазор криволинейной формы, выполненный между двумя сферическими поверхностями: - выпуклой со стороны контрпропеллера и вогнутой со стороны передней ступени лопастного движителя, таким образом, что кормовой обтекатель передней ступени движителя и носовой обтекатель задней ступени движителя (контпропеллера) при соосном расположении ступеней образуют гидродинамически обтекаемое тело вращения.A decrease in the overall axial extent of the propulsion system with simultaneous, incl. due to this, an improvement in the hydrodynamic conditions for the flow around the propulsion elements is also achieved by the fact that between the counter-propeller and the front stage of the blade propulsion there is a curvilinear gap made between two spherical surfaces: - convex from the side of the counter-propeller and concave from the side of the front stage of the blade propulsion, thus that the aft fairing of the front stage of the mover and the nose cone of the rear stage of the mover (counter-propeller) with the coaxial arrangement of the steps form hydrodynamically streamlined body of revolution.

Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, на которых схематично изображен вид сбоку кормовой оконечности грузового судна с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем (фиг.1), условный разрез - вид сверху лопастного движителя (фиг.2) и вид с кормы на контрпропеллер (фиг.3).The proposed utility model is illustrated by drawings, which schematically shows a side view of the aft end of a cargo ship with a multifunctional two-stage blade propulsion (Fig. 1), a conditional section is a top view of a blade propulsion (Fig. 2) and a rear view of the counter-propeller (Fig. 3) .

Примером конкретного выполнения предлагаемой полезной модели является грузовое судно, (фиг.1), содержащее корпус 1, грузовую палубу 2, грузовой трюм 3, автономную передачу мощности 4 от двигателя 5 на переднюю ступень (гребной винт) 6 лопастного движителя, автономную передачу мощности 7 от двигателя 8 на заднюю ступень 9 лопастного движителя, выполненную в виде двухрежимного контрпропеллера 9. В ступице контрпропеллера 9 и/или в его кормовом обтекателе 10 размещен механизм изменения шага 11, а также устройство стопорения вала (на чертеже не показано).An example of a specific implementation of the proposed utility model is a cargo vessel, (Fig. 1), comprising a hull 1, a cargo deck 2, a cargo hold 3, an autonomous power transmission 4 from an engine 5 to a front stage (propeller) 6 of a blade propeller, an autonomous power transmission 7 from the engine 8 to the rear stage 9 of the blade propeller, made in the form of a dual-mode counter-propeller 9. In the hub of the counter-propeller 9 and / or in its aft cowl 10 there is a mechanism for changing the pitch 11, as well as a shaft locking device (not shown in the drawing about).

Контрпропеллер (задняя ступень лопастного движителя) 9 установлен на неподвижном (относительно корпуса 1) кронштейне 12, к которому крепится перо руля 13, и оснащен механизмом поворота 14 относительно вертикальной оси 15. Между контрпропеллером 9 и передней ступенью 6 лопастного движителя имеется зазор 16 криволинейной формы (фиг.2).The counter-propeller (rear stage of the blade propeller) 9 is mounted on a fixed bracket (relative to the housing 1) 12, to which the feather of the steering wheel 13 is attached, and is equipped with a turning mechanism 14 relative to the vertical axis 15. There is a gap 16 of a curved shape between the counter-propeller 9 and the front stage 6 of the blade mover (figure 2).

Лопасти задней ступени движителя 9 выполнены с криволинейной образующей лопасти 17 и искривлены таким образом, что ее засасывающая или нагнетающая поверхность на концевом участке лопасти обращена к поверхности ступицы 18 контрпропеллера 9.The blades of the rear stage of the propeller 9 are made with a curved generatrix of the blade 17 and are curved in such a way that its suction or discharge surface at the end portion of the blade faces the surface of the hub 18 of the counter-propeller 9.

Грузовое судно с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем работает следующим образом.A cargo ship with a multifunctional two-stage blade propulsion operates as follows.

Для обеспечения полного хода судна передняя ступень лопастного движителя 6 приводится во вращение посредством передачи мощности 4 от двигателя 5, установленного в корпусе 1. При этом контрпропеллер 9 используется как активный движитель (энергосберегающее устройство), для чего вал контрпропеллера 9 и его ступица стопорятся, а его лопасти посредством механизма изменения шага 11 разворачивают в положение, обеспечивающее максимальную раскрутку реактивной струи за передней ступенью лопастного движителя (гребным винтом) 6. На полном ходу управляемость судна обеспечивается рулем 13.To ensure the full speed of the vessel, the front stage of the blade propeller 6 is rotated by transmitting power 4 from the engine 5 installed in the hull 1. At the same time, the counter-propeller 9 is used as an active propulsion (energy-saving device), for which the shaft of the counter-propeller 9 and its hub are locked, and its blades by means of a mechanism for changing the step 11 are deployed in a position that ensures the maximum spin of the jet behind the front stage of the blade propeller (propeller) 6. In full control emost vessel is provided by the wheel 13.

Для обеспечения малого хода, а также предельно малого хода и маневрирования передняя ступень (гребной винт) 6 отключается, а контрпропеллер 9 используется как реактивный движитель, для чего его лопасти посредством механизма изменения шага 11 поворачиваются до установочного шагового угла малого хода, вал контрпропеллера снимается со стопора, а контрпропеллер 9 приводится во вращение посредством автономной передачи мощности 7 от двигателя 8. При этом криволинейная образующая лопасти 17 контрпропеллера 9 обеспечивает разгрузку ее концевого участка, что в свою очередь обеспечивает отсутствие или минимизацию на нем кавитации (это улучшает эксплуатационные характеристики движителя: уменьшает уровень вибрации, устраняет эрозию лопасти, снижает уровень шума). При маневрировании судна контрпропеллер 9 поворачивается механизмом поворота 14 контрпропеллера 9 вокруг вертикальной оси 15, что создает поперечную составляющую упора движителя. Двигатель 8 по мощности не превышает 25% мощности двигателя 5, что обеспечивает его устойчивую работу на малых и предельно малых ходах грузового судна. Ограничение длины лопастей задней ступени движителя (не более 0.5 длины лопасти передней ступени движителя), а также зазор 16 криволинейной формы между ступенями создает условия для компактного размещения многофункционального двухступенчатого лопастного движителя в кормовом подзоре и уменьшает его протяженность, что положительно сказывается на мореходных качествах (уменьшается вероятность возникновения слеминга). Задняя ступень движителя 9 в случае выхода из строя двигателя 5 (главного двигателя) и рулевого устройства с рулем 13 благодаря автономной передаче 7 и двигателю 8 обеспечивает судну аварийный ход, что значительно повышает безопасность судна, а также служит гарантией исключения всех последствий потери хода судна в море, в том числе и загрязнения окружающей среды.To ensure a small stroke, as well as an extremely small stroke and maneuvering, the front stage (propeller) 6 is turned off, and the counter-propeller 9 is used as a jet propulsion, for which its blades are rotated to the installation step angle of the small stroke by means of the step change mechanism 11, the counter-propeller shaft is removed from stop, and the counter-propeller 9 is rotated by means of an autonomous transmission of power 7 from the engine 8. In this case, the curved generatrix of the blade 17 of the counter-propeller 9 provides unloading of its end ASTK, which in turn ensures the absence or minimizing cavitation thereon (this improves the performance of propulsion: reduces vibration levels and eliminates erosion of blades, reduces noise). When maneuvering the vessel, the counter-propeller 9 is rotated by the rotation mechanism 14 of the counter-propeller 9 around the vertical axis 15, which creates a transverse component of the thrust support. Engine 8 in terms of power does not exceed 25% of the power of engine 5, which ensures its stable operation at small and extremely small turns of the cargo ship. The limitation of the length of the blades of the rear stage of the mover (not more than 0.5 of the length of the blade of the front stage of the mover), as well as the gap 16 of a curved shape between the steps, creates conditions for compact placement of the multifunctional two-stage blade mover in the stern gap and reduces its length, which has a positive effect on seaworthiness (decreases the likelihood of slamming). The rear stage of the mover 9 in the event of a failure of the engine 5 (main engine) and the steering device with the steering wheel 13, due to the autonomous transmission 7 and the engine 8, provides the vessel with emergency operation, which significantly increases the safety of the vessel, and also ensures that all consequences of the loss of the vessel’s turn in sea, including environmental pollution.

Таким образом, заявленная полезная модель - грузовое судно с многофункциональным двухступенчатым лопастным движителем позволяет без оснащения судна дорогостоящим и энергоемким оборудованием для работы второй ступени расширить эксплуатационные возможности пропульсивного комплекса судна, обеспечивая режим энергосбережения при неподвижной (застопоренной) задней ступени движителя (контрпропеллера) на режиме полного хода, а на малых и предельно малых ходах управляемость судна, и кроме того, аварийный ход в случае выхода из строя главного двигателя и рулевого устройства.Thus, the claimed utility model - a cargo ship with a multifunctional two-stage propeller-driven propulsion system — without equipping the vessel with expensive and energy-intensive equipment for the second stage operation — allows expanding the operational capabilities of the vessel's propulsion system, providing an energy-saving mode with a fixed (locked) rear propulsion stage (counter-propeller) at full speed course, and at small and extremely small strokes the controllability of the vessel, and in addition, emergency operation in case of failure of the main about the engine and steering device.

Claims

1. A cargo vessel with a multifunctional two-stage propeller, comprising a hull with cargo compartments and devices, as well as two autonomous power transfers from the engines to the front and rear stages of the propulsion, characterized in that the rear stage of the propulsion is made in the form of a two-mode counter-propeller with a mechanism for changing its pitch placed in the hub and / or in the rear fairing of the counter-propeller, and the blades of the latter are made with a curvilinear generatrix and curved in such a way that their suction or pump the leading surface at the end portion of the blade faces the surface of the hub of the counterpropeller, while the rear stage of the propulsion device includes a locking device for the shaft of the counterpropeller.

2. The vessel according to claim 1, characterized in that the rear stage of the blade propulsion is equipped with a rotation mechanism relative to the vertical axis and mounted on a fixed bracket to which the steering wheel feather is attached.

3. The vessel according to claim 1 or 2, characterized in that between the counter-propeller and the front stage of the blade propeller there is a curved gap made between two spherical surfaces: convex from the side of the counter-propeller and concave from the side of the front stage of the blade propeller, so that the stern the fairing of the front stage of the mover and the nose cone of the rear stage of the mover with the coaxial arrangement of the steps form a hydrodynamically streamlined body of revolution.

4. The vessel according to claim 3, characterized in that the length of the blades of the rear stage of the mover does not exceed 0.5 the length of the blades of the front stage of the mover.