RU144752U1

RU144752U1 - JET ENGINE

Info

Publication number: RU144752U1
Application number: RU2014114223/11U
Authority: RU
Inventors: Георгий Владимирович Анцев; Сергей Вячеславович Платонов; Дмитрий Евгеньевич Орлов; Александр Владимирович Пустошный; Валерий Андреевич Родионов; Антон Александрович Строганов; Игорь Викторович Салазкин
Priority date: 2014-04-11
Filing date: 2014-04-11
Publication date: 2014-08-27

Abstract

Водометный движитель скоростного судна, содержащий водозаборник статического типа, лопастную систему диагонального типа, состоящую из рабочего колеса и спрямляющего аппарата, совмещенного с реактивным соплом, реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку - дефлектор, отличающийся тем, что в кормовой части входного отверстия водозаборника имеется выступающая ниже плоскости днища скега входная кромка, ограждающая камеру воздушной каверны, а в носовой части свод водозаборника на коротком участке выполнен с быстрым нарастанием кривизны.A water-jet propulsion vessel of a high-speed vessel containing a static-type water intake, a diagonal-type paddle system consisting of an impeller and a straightening device combined with a jet nozzle, a steering-steering device comprising a rotary nozzle and a reversing shutter — a deflector, characterized in that in the aft part of the input there is an inlet opening protruding below the plane of the bottom of the skeg, enclosing the chamber of the air cavity, and in the bow there is a vault in the short section ying with a rapid increase in curvature.

Description

Полезная модель относится к судовым движителям, а именно к водометным движителям скоростных судов с воздушной каверной на днище.The utility model relates to ship propulsion, namely, water-jet propulsion of high-speed vessels with an air cover on the bottom.

Известно, что водометные движители с водозаборником статического типа при установке на скоростных судах с воздушной каверной на днище имеют нестабильные характеристики в связи с возможным прососом воздуха из камеры воздушной каверны.It is known that water-jet propulsors with a static-type water intake, when installed on high-speed vessels with an air cavity on the bottom, have unstable characteristics due to possible air leakage from the air cavity chamber.

Это связано с тем, что в силу конструктивных особенностей подводной части корпуса судов с воздушной каверной на днище, срез канала водозаборного устройства можно расположить в плоскости днища только в районе скега, имеющего ограниченную ширину. При этом геометрические размеры входного сечения канала по ширине являются, как правило, близкими к ширине скегов, что предопределяет наличие небольшой перемычки между входным сечением и камерой каверны. Вследствие малых размеров перемычки между камерой воздушной каверны и входным сечением возможно попадание воздуха из камеры в полость водозаборника, что негативно отражается на стабильности характеристик движителя.This is due to the fact that, due to the design features of the underwater part of the hull with an air cover on the bottom, a section of the channel of the intake device can be located in the plane of the bottom only in the area of the skeg, which has a limited width. In this case, the geometric dimensions of the channel entrance section in width are, as a rule, close to the width of the skegs, which determines the presence of a small jumper between the entrance section and the cavity chamber. Due to the small size of the jumper between the chamber of the air cavity and the inlet section, air may enter the chamber into the cavity of the intake, which negatively affects the stability of the propulsion characteristics.

Известные водометные движители, возможные к использованию на судах с воздушной каверной, ограничены в возможности их размещения относительно камеры каверны, т.е. могут находиться только в районе граничащего с ней скега, что может привести к попаданию воздуха в канал-водовод.Known water-jet propulsion devices, which can be used on ships with an air cavity, are limited in the possibility of their placement relative to the cavity chamber, i.e. can only be in the area adjacent to the skeg, which can lead to air entering the conduit.

Так, известен рассматриваемый в качестве аналога водометный движитель, содержащий водовод с водозаборником, промежуточный вал, рабочее колесо, спрямляющий аппарат с соплом, реверсивно-рулевое устройство. Реверсивно-рулевое устройство установлено за спрямляющим аппаратом. На промежуточном валу с внешней стороны корпуса установлено торцевое уплотнение (патент RU 2486100, МПК B63H 11/00, опубликовано 2013.06.27).Thus, a water-jet propulsion being considered as an analogue is known, comprising a water conduit with a water intake, an intermediate shaft, an impeller, a straightening apparatus with a nozzle, and a reversing-steering device. The reversing-steering device is installed behind the straightening device. A mechanical seal is installed on the intermediate shaft on the outside of the housing (patent RU 2486100, IPC B63H 11/00, published 2013.06.27).

Недостатком, связанным с применением указанного движителя на судне с воздушной каверной, является необходимость размещения среза канала водозаборного устройства движителя только в районе скега, в непосредственной близости от камеры каверны, что может привести к нестабильности работы движителя в связи с попаданием воздуха из камеры в район среза водозаборника.The disadvantage associated with the use of the specified mover on a vessel with an air cavity is the need to place a slice of the channel of the mover’s water intake device only in the skeg area, in the immediate vicinity of the cavity chamber, which can lead to instability of the mover operation due to air entering the chamber from the cutoff area water intake.

Известен водометный движитель, содержащий водовод с приемным туннелем, рабочее колесо, размещенное в корпусе и связанное с гребным валом, спрямляющий аппарат, установленный в сопле, и опорный подшипник, установленный в спрямляющем аппарате за рабочим колесом (патент RU 227604, МПК B63H 11/01, B63H 11/08, B63H 11/11, опубликовано 2006.05.10).Known jet propulsion device containing a water conduit with a receiving tunnel, an impeller located in the housing and connected with the propeller shaft, a straightening device installed in the nozzle, and a thrust bearing installed in the straightening device behind the impeller (patent RU 227604, IPC B63H 11/01 , B63H 11/08, B63H 11/11, published 2006.05.10).

Недостатком рассмотренного движителя при установке его на судне с воздушной каверной является его ненадежная работа, что также обусловлено возможным прососом воздуха из камеры воздушной каверны.The disadvantage of the considered mover when installing it on a vessel with an air cavity is its unreliable operation, which is also due to the possible leakage of air from the chamber of the air cavity.

В качестве ближайшего аналога заявляемого водометного движителя рассмотрен водометный движитель по патенту RU 2436706, МПК B63H 1/00, B63H 11/02, опубликовано 2011.20.12, содержащий водозаборник, гребной вал, рабочее колесо, корпус движителя и реверсивно-рулевое устройство. Водозаборник снабжен входной защитной решеткой, фланцем для стыковки с корпусом движителя и дейдвудным устройством с масляной полостью. Гребной вал снабжен кормовым опорным и носовым опорно-упорным подшипником. Корпус движителя содержит спрямляющий аппарат. В спрямляющем аппарате установлен опорный подшипник, реактивное сопло и реверсивно-рулевое устройство. Реверсивно-рулевое устройство содержит поворотное сопло с рулевой машинкой и реверсивную заслонку. В корпусе спрямляющего аппарата на кормовом конце гребного вала установлен опорный радиальный роликовый подшипник со съемным внутренним кольцом.As the closest analogue of the claimed water jet propulsion, the water jet propulsion is considered according to the patent RU 2436706, IPC B63H 1/00, B63H 11/02, published 2011.20.12, containing a water intake, propeller shaft, impeller, propulsor housing and a reversing-steering device. The water intake is equipped with an input protective grill, a flange for docking with the propulsion housing and a stern device with an oil cavity. The propeller shaft is equipped with a stern thrust bearing and a thrust thrust bearing. The housing of the mover contains a rectifier. A support bearing, a jet nozzle and a reversing-steering device are installed in the straightening apparatus. The reversing-steering device comprises a rotary nozzle with a steering machine and a reversing damper. In the housing of the straightening apparatus at the aft end of the propeller shaft, a support radial roller bearing with a removable inner ring is installed.

Применение рассматриваемого движителя на судне с воздушной каверной накладывает идентичные по отношению к описанным выше ограничения относительно его размещения в корпусе судна, что, в свою очередь, может привести к нестабильности работы движителя.The use of the mover in question on an aircraft with an air cover imposes restrictions identical to those described above regarding its placement in the hull, which, in turn, can lead to instability of the mover.

Признаками известного водометного движителя, совпадающими с признаками заявляемой полезной модели, являются:Signs of a known water-jet propulsion, coinciding with the features of the claimed utility model, are:

- водозаборник статического типа,- static type water intake,

- лопастная система диагонального типа, состоящая из рабочего колеса и спрямляющего аппарата,- the blade system of the diagonal type, consisting of an impeller and a straightening device,

- реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку (дефлектор),- reversing-steering device containing a rotary nozzle and a reversing deflector (deflector),

- характер внутренних обводов канала-водовода.- the nature of the internal contours of the conduit.

В качестве предмета полезной модели рассматривается водометный движитель скоростного судна с воздушной каверной на днище, содержащий водозаборник статического типа, лопастную систему диагонального типа, состоящую из рабочего колеса и спрямляющего аппарата, совмещенного с реактивным соплом, и реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку (дефлектор), отличающийся от прототипа тем, что водозаборник имеет в кормовой части входного отверстия входную кромку, выступающую ниже плоскости днища скега, ограждающего камеру воздушной каверны, а в носовой его части свод водозаборника выполнен на коротком участке с быстрым нарастанием кривизны линии свода.As a subject of a utility model, a water-jet propeller of a high-speed vessel with an air cover on the bottom, containing a static-type water intake, a diagonal-type blade system consisting of an impeller and a straightening device combined with a jet nozzle, and a steering-reversing device containing a rotary nozzle and a reversing nozzle are considered a damper (deflector), which differs from the prototype in that the water intake has an inlet in the aft of the inlet protruding below the plane of the bottom of the skeg, ogre an air cavity awaiting the chamber, and in its bow, the water intake arch is made in a short section with a rapid increase in the curvature of the arch line.

Заявляемая полезная модель направлена на устранение описанных выше недостатков. В основу решения положено придание специфических геометрических форм водозаборнику и обводам днищевой части корпуса судна в районе входного сечения водозаборника.The inventive utility model is aimed at eliminating the above disadvantages. The solution is based on giving specific geometric shapes to the water intake and contours of the bottom of the hull in the area of the inlet section of the water intake.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение надежной работы водометного движителя в условиях возможной аэрации при установке его на судне с воздушной каверной на днище.The task to which the claimed technical solution is directed is to ensure the reliable operation of the water-jet propulsion under conditions of possible aeration when installing it on a vessel with an air cavity on the bottom.

Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является стабильность гидродинамических характеристик водометного движителя, а именно поддержание значений упора на расчетном уровне, обеспечиваемое однородностью потока воды в канале-водоводе ввиду отсутствия прососа воздуха из камеры воздушной каверны за счет реализации конструктивных решений в районе его входного сечения, выражающихся в наличии в кормовой части входной кромки, выступающей ниже плоскости днища скега, и специальной профилировки части свода водозаборника в носовой части.The technical result provided by the utility model is the stability of the hydrodynamic characteristics of the water-jet propulsion device, namely, the maintenance of the stop values at the calculated level, provided by the uniformity of the water flow in the water channel due to the absence of air leakage from the chamber of the air cavity due to the implementation of design solutions in the region of its inlet section, expressed in the presence in the aft of the input edge, protruding below the plane of the bottom of the skeg, and special profiling of the part of the arch of the intake bow part.

Сущность полезной модели поясняется фиг. 1.The essence of the utility model is illustrated in FIG. one.

Водометный движитель содержит канал-водовод 1 с водозаборником статического типа 2, расположенные внутри водовода гребной вал 3 с установленным на нем осевым рабочим колесом 4 и спрямляющий аппарат 5, совмещенный с реактивным соплом 6, реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло 7 и реверсивную заслонку (дефлектор) 8, входную кромку 9, участок канала-водовода с быстрым нарастанием кривизны линии свода 10.The water-jet propulsion device comprises a water channel 1 with a static type 2 water intake, a propeller shaft 3 located inside the water pipe and an axial impeller 4 mounted thereon and a straightening device 5 combined with a jet nozzle 6, a steering gear comprising a rotary nozzle 7 and a reversing damper (deflector) 8, the input edge 9, the section of the channel-water conduit with a rapid increase in the curvature of the arch line 10.

Работа водометного движителя заключается в следующем: при работе движителя поток воды всасывается осевым рабочим колесом 4 в канал-водовод 1 через водозаборник 2, с восприятием скоростного напора внешнего потока, обтекающего корпус судна. Ускоренный осевым рабочим колесом поток выбрасывается через сопло 6, создавая тягу.The operation of the jet propulsion device is as follows: during the operation of the propulsion device, the flow of water is sucked in by the axial impeller 4 into the water channel 1 through the intake 2, with the perception of the speed pressure of the external stream flowing around the ship's hull. Accelerated by the axial impeller, the flow is ejected through the nozzle 6, creating traction.

Изменение направления выбрасываемого водного потока обеспечивается реверсивно-рулевым устройством, содержащим поворотное сопло 7 и реверсивную заслонку (дефлектор) 8.Changing the direction of the ejected water flow is provided by a reversing-steering device containing a rotary nozzle 7 and a reversing damper (deflector) 8.

На ходовых режимах движения судна на всей протяженности входного отверстия водозаборника 2 создается давление, превышающее давление в камере воздушной каверны, что предотвращает просос из нее воздуха в движитель. Повышенное давление обусловлено взаимодействием входной кромки 9 и участка канала-водовода 10.In the running modes of the vessel’s movement along the entire length of the inlet of the intake 2, a pressure is created that exceeds the pressure in the chamber of the air cavity, which prevents air from escaping into the propulsion. The increased pressure is due to the interaction of the inlet edge 9 and the duct-duct section 10.

Предлагаемая конструкция водометного движителя при установке его на судне с воздушной каверной на днище позволяет за счет реализации конструктивных решений в районе его входного сечения обеспечить надежную работу движителя, выражающуюся в стабильных гидродинамических характеристиках.The proposed design of a water-jet propulsion device when installing it on a vessel with an air cavity on the bottom allows, due to the implementation of design solutions in the area of its input section, to ensure reliable operation of the propulsion device, expressed in stable hydrodynamic characteristics.

Claims

A water-jet propulsion vessel of a high-speed vessel containing a static-type water intake, a diagonal-type paddle system consisting of an impeller and a straightening device combined with a jet nozzle, a steering-steering device comprising a rotary nozzle and a reversing shutter — a deflector, characterized in that in the aft part of the input there is an inlet opening protruding below the plane of the bottom of the skeg, enclosing the chamber of the air cavity, and in the bow there is a vault in the short section ying with a rapid increase in curvature.