RU1770215C - Волновой движитель плавсредства - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к судостроению . Волновой движитель содержит полотнище , закрепленное на каркасе с возможностью поперечных колебаний. Каркас выполнен в виде штанг, консольно закрепленных на корпусе плавсредства с возможностью изменени  угла между ними. Бил.

Description

Изобретение относитс , главным образом , к устройствам приведени  в движение различных плавающих объектов за счет энергии волн - механических колебаний приповерхностного сло  водной и иной среды .

Известен судовой волновой движитель по авт.св. № 1093621, содержащий небалан- сирное (флюгерного типа) носовое и балан- сирное кормовое крыль , жестко установленные на валах, выступающих за борт судна перпендикул рно его диаметральной (проход щей вертикально через продольную ось судна) плоскости. От каждого вала отходит по рычагу. Эти рычаги шарнирными соединени ми св заны друг с другом посредством т ги.

В данном устройстве угол атаки основного (бзлансирного) крыла корректируетс  впереди расположенным небалансирным крылом, совершающим качани  вокруг вала под действием волн - вертикальных (воз-, вратно-поступательных) колебаний воды, распростран ющихс  вдоль приповерхностного сло .

Известен также движитель (патент США № 3773011, кл. В 63 Н 1 ,1973), содержащий полотнище, закрепленное на каркасе с возможностью поперечных колебаний.

К главным недостаткам данного движител  следует отнести большую сложность его оптимизации как по форме исполнени , так и по механическим параметрам материала (модулю упругости и т.п.), неудовлетворительную надежность (возможность поломки от усталостных напр жений и превышени  допустимого значени  амплитуды и скорости колебаний), а также значительную зависимость эффективности преобразовани  энергии волн в поступательное перемещение от длины волны (длина волны - рассто ние между двум  соседними гребн ми либо наход щимис  в одинаковой фазе зонами, участками), особенно распростран ющейс  к направлению движени  движител  под углом, близким к пр мому .

Цель изобретени  - повышение эффективности движител  в работе.

В предлагаемом волновом движителе плавсредства полотнище выполнено и установлено таким образом, что оно (его плоское тело) под действием колеблющейс  среды (воды), принимает волнообразную (куполоё

VI VI

О

го

СП

либо зигзагообразную) форму с общим числом поперечных (относительно плоскости плавника) полуволн по длине (в пределах) задней кромки не менее одной.

Следующа  особенность заключаетс  в том, что полотнище закреплено продольными (по ходу движени , или по ходу создаваемой движителем т ги) кромками на элементах основы, причем с обеспечением убывани , преимущественно (до нул ), стрелы прогиба полотнища по мере приближени  к зоне его передней кромки (к зоне заделки в основе).

В одном из вариантов реализации этой особенности элементы креплени  полотнища выполнены в виде штанг, конссльно закрепленных на основе с обеспечением возможности (через шарниры и т.п.) управл емого , например вручную, изменени  базы и/или угла между ними. Это позвол ет оперативно (в зависимости от параметров волнени  поверхностного сло  среды) оптимизировать амплитуду волн (величину стрелы прогиба) полотнища с точки зрени  увеличени  т ги, скорости движени . В данном варианте предполагаетс , что указанные шарниры работают только на изменение степени нат жени  полотнища (в направлении, перпендикул рном амплитуде волн).

На фиг. 1, 2 показан удал ющийс  движитель , вид сзади, наход щийс  в зоне кормовой части плавательного средства (лодки, баркаса, плота и т.п.), причем на фиг. 1 он взаимодействует с длинной в сравнении с движителем, а на фиг. 2-е более коро7кой волной, пересекающей траекторию движени  плавсредства; на фиг. 3 - движитель, вид сверху; на фиг. 4 - вид А на фиг. 2; на фиг. 5 - схема оценки величины силы т ги, развиваемой предлагаемым волновым движителем .

Волновой движитель, показанный на фиг. 1 (он может быть и мускульным), содержит полотнище 1 с боковыми походу движени , т.е. вглубь чертежа, кромками, закрепленное на параллельных друг другу т гах (штангах) 2 и 3.

Стрела прогиба 4 полотнища 1 в зоне его задней кромки превышает стрелу прогиба 5 в зоне передней кромки (последн   может равн тьс  нулю). Данную форму полотнище 1 принимает под действием нарастающего в зоне полотнища гребн  6 волны, набегающей справа налево в направлении 7.

На фиг. 2 над полотнищем располагаетс  и гребень 6 волны, и ее впадина 8. В рассматриваемый момент времени частицы воды в гребне б движутс  вверх в направленим 9, а во впадине 8 - вниз в направлении 10. В результате лева  часть 11 полотнища выгибаетс  вверх, а права  часть 12 - вниз, причем с сохранением основного услови , а именно: стрелы прогиба обеих частей (полуволн ) 11 и 12 полотнища в зоне задней кромки превышают стрелу их прогиба в зоне передней кромки,

0 8 варианте, показанном на фиг. 3, штанги 2 и 3 не параллельны друг другу. Они посредством шарниров 13 и & закреплены на основе 15, устанорленной на кормовой часта плавсредства 16, которое предлагае5 мый волновой движитель толкает в направлении 17. Данный движитель может быть посредством кронштейнов установлен и по бортам плавсредства.

В рассматриваемый момент времени

0 волны бегут в направлении 7. Точками отмечены гребни 6, а кретиками - впадины 8 волн. Эти ео ны заставл ют полотнище принимать соответствующие очертани , в том числе и показанные на фиг. 2,3 практи5 чески в любой момент создава  усилие т ги в направлении 17.

На фиг. 4 дополнительно изображен элемент 18 ручной фиксации (относительно основы 15), удерживающий штанги 2 и 3 в

0 шарнирах 13 и 13 от сакогюворота. При невысоких золкзх штзкги 2 и 3 целесообразно развернуть одна относительно другой и, нат нув полотнище, уменьшит, стрелу допустимого прогиба,

5 Согласно фиг. 5, полотнище 1 выгнуто вверх со ci репой прогиба 4 в зоне задней кромки, снисход щей до нул  в зоне передней кромки, В показанное сечении полотнище отклонено от плоскости, проход щей

0 через штанги 2 и 3, на угол а напором частиц воды, поднимающихс  в гребне в направлении 9 со скоростью Vs. Напор Ре,

равный с-у , где/ - плотность воды, про должает действовать на нагруженное и рас- правленное волной полотнище и при значении угла а 0 создает давление т ги Рт ги в направлении требуемого движени  17. Это давление определ ют по- следовательным разложением напора Ре сначала на перпедмкул рную и параллельную полотнищу составл ющие, а затем на направл ющие требуемого движени  17.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Волновой движитель плавсредства, содержащий полотнище, закрепленное иа каркасе с возможностью поперечных колебаний , отличающийс  тем, что, с целью

   J

   Фиг.1

   8

   Фиг. 2

   Фиг4

   Воины