RU2021104113A - Силовая установка с забортным водометом для морских транспортных средств - Google Patents

Claims (29)

1. Силовая установка (1) с забортным водометом для высокоскоростных морских транспортных средств, которая содержит

обтекатель (2), содержащий корпус (4) гидродинамической формы, который проходит в осевом направлении в соответствии с направлением (X) протяженности между передним концом (5) и задним концом (6) и снабжен транспортным каналом (7), который проходит вдоль указанного направления (X) протяженности между впускной секцией (8), расположенной на указанном переднем конце (5), и противоположной выпускной секцией (9), расположенной на указанном заднем конце (6); причем указанный обтекатель (2) предназначен для соединения с внешней частью днища судна, чтобы быть погруженным в текучую среду, в которой указанное судно должно осуществлять продвижение;

движитель (3), расположенный внутри транспортного канала (7) указанного корпуса (4) и приводимый в действие для обусловливания движения в конкретном направлении (V1) продвижения, которое является по существу поперечным впускной секции (8) указанного корпуса (4);

при этом

указанный движитель (3) содержит насос (11), приводимый в действие для создания потока указанной текучей среды через указанный транспортный канал (7) в соответствии с направлением (VF) движения выходного потока, которое проходит от указанной впускной секции (8) к указанной выпускной секции (9); при этом указанный насос (11) снабжен по меньшей мере одним рабочим колесом (18), имеющим ось (Y) вращения, параллельную направлению (X) протяженности указанного корпуса (4);

указанный обтекатель (2) содержит

динамический заборник (12), который содержит по меньшей мере одну переднюю секцию (13) указанного корпуса (4); при этом указанная передняя секция (13) проходит в осевом направлении вдоль указанного направления (X) протяженности между указанной впускной секцией (8) и указанным насосом (11) и имеет проходные сечения, поперечные указанному направлению (X) протяженности, увеличивающиеся в соответствии с указанным направлением (VF) движения выходного потока таким образом, чтобы вызвать в указанном динамическом заборнике (12) снижение локальной скорости указанной текучей среды и повышение давления указанной текучей среды;

выходное сопло (14), которое содержит по существу осесимметричную заднюю секцию (15) указанного корпуса (4); при этом указанная задняя секция (15) проходит в осевом направлении вдоль указанного направления (X) протяженности между указанным насосом (11) и указанной выпускной секцией (9) и имеет проходные сечения, поперечные указанному направлению (X) протяженности, уменьшающиеся в указанном направлении (VF) движения выходного потока таким образом, чтобы вызвать в указанном выходном сопле (14) повышение локальной скорости указанной текучей среды и снижение давления указанной текучей среды, что формирует реактивную струю, создающую тягу, выходящую из указанной выпускной секции (9);

центральный элемент (16), содержащий промежуточную секцию (17) указанного корпуса (4); при этом указанная промежуточная секция (17) проходит вдоль указанного направления (X) протяженности между указанным динамическим заборником (12) и указанным выходным соплом (14), в своей внутренней части вмещает указанный насос (11) и имеет проходные сечения, поперечные указанному направлению (X) протяженности, имеющие постоянную площадь вдоль указанного направления (X) протяженности;

при этом передняя секция (13) указанного динамического заборника (12) соединена с внешней поверхностью корпуса (4) указанного обтекателя (2) посредством кромки (27) закругленной формы, которая определяет границу края впускной секции (8) указанного обтекателя (2); и

при этом рабочее колесо (18) указанного насоса (11) снабжено лопастями (19), имеющими аэродинамический профиль с увеличивающейся хордой, которая увеличивается в зависимости от радиуса указанного рабочего колеса (18).

2. Силовая установка (1) по п. 1, отличающаяся тем, что впускная секция (8) указанного корпуса (4) лежит в плоскости пролегания, по существу ортогональной оси (Y) вращения указанного рабочего колеса (18).

3. Силовая установка (1) по п. 1 или 2, отличающаяся тем, что указанный насос (11) представляет собой осевой насос или полуосевой насос.

4. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанный насос (11) содержит две или более ступеней (20, 21), размещенных последовательно вдоль направления (X) протяженности указанного корпуса (4), и каждая из таких ступеней (20, 21) снабжена соответствующим указанным рабочим колесом (18).

5. Силовая установка (1) по п. 4, отличающаяся тем, что указанный насос (11) содержит:

первую ступень (20), выполненную с возможностью создания первого повышения давления указанной текучей среды;

вторую ступень (21), размещенную между указанной первой ступенью (20) и указанным выходным соплом (14) и выполненную с возможностью создания второго повышения давления указанной текучей среды, превышающего указанное первое повышение давления.

6. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что каждая указанная ступень (20, 21) содержит соответствующее указанное рабочее колесо (18), и рабочее колесо (18) указанной первой ступени (20) выполнено с возможностью вращения в направлении движения, противоположном направлению движения рабочего колеса (18) указанной второй ступени (21).

7. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит по меньшей мере один электродвигатель, функционально соединенный с указанным насосом (11) для приведения во вращение указанного рабочего колеса (18).

8. Силовая установка (1) по любому из пп. 7, 5 и 6, отличающаяся тем, что она содержит несколько указанных электродвигателей, функционально независимых, каждый из которых соединен с рабочим колесом (18) соответствующей указанной ступени (20, 21) указанного насоса (11).

9. Силовая установка (1) по п. 7 или 8, отличающаяся тем, что указанный электродвигатель содержит

кольцевой статор (25), прикрепленный к указанному корпусу (4) соосно с осью (Y) вращения указанного рабочего колеса (18);

кольцевой ротор (26), установленный с возможностью вращения внутри транспортного канала (7) указанного корпуса (4), расположенный соосно с указанной осью (Y) вращения, содержащий указанное рабочее колесо (18), прикрепленное к нему, и связанный с указанным кольцевым статором (25).

10. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит снабженный лопастями диффузор (22), прикрепленный к корпусу (4) указанного обтекателя (2), расположенный внутри указанного транспортного канала (7) ниже по потоку от указанного рабочего колеса (18) относительно указанного направления (VF) движения выходного потока и выполненный с возможностью транспортировки указанной текучей среды в осевом направлении вдоль направления (X) протяженности указанного корпуса (4).

11. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что она содержит несколько впускных направляющих лопаток (23), прикрепленных к корпусу (4) указанного обтекателя (2), размещенных внутри указанного транспортного канала (7) между указанной впускной секцией (8) и указанным насосом (11) и выполненных с возможностью поворота указанной текучей среды в соответствии с по меньшей мере одной касательной составляющей скорости относительно вращения указанного рабочего колеса (18).

12. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанное рабочее колесо (18) содержит центральную ступицу (24), выровненную с указанной осью (Y) вращения, и несколько лопастей (19), прикрепленных к указанной центральной ступице (24).

13. Силовая установка (1) по любому из предыдущих пунктов, отличающаяся тем, что указанное рабочее колесо (18) содержит

периферийное кольцо, проходящее вокруг указанной оси (Y) вращения, с возможностью вращения ограниченное в транспортном канале (7) указанного корпуса (4), чтобы вращаться вокруг указанной оси (Y) вращения;

несколько лопастей (19), каждая из которых проходит между внутренним концом, направленным к указанной оси (Y) вращения, и внешним концом, прикрепленным к указанному периферийному кольцу.