RU2082647C1

RU2082647C1 - Transport water craft - rotor wave-propelled vehicle

Info

Publication number: RU2082647C1
Application number: SU864098126A
Authority: RU
Inventors: Василий Андреевич Викторук
Original assignee: Василий Андреевич Викторук
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1997-06-27

Abstract

FIELD: shipbuilding; water craft employing energy of sea waves and wind. SUBSTANCE: water craft has hull made in form of platform 1 raised above water surface and mounted on working members; each working member contains propeller secured on hull by means of suspension which is spring-loaded relative to it. Water craft is also provided with wind-driven unit mounted above platform 1 on struts 14 supported by trucks mounted movably on guides 15 for orientation of wind-driven unit to wind; guides 15 are installed deck of platform 1. Suspension is made in form of balance beam 2 whose single-arm lever has L-shaped form in longitudinal section. Propeller secured on free horizontal end of single-arm lever is made in form of hollow tear-shaped float 3 with ridges 4 on its outer surface. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавсредствам, использующим энергию морских волн и ветра. The invention relates to shipbuilding, and in particular to watercraft using the energy of sea waves and wind.

Из уровня техники в данной области, известно плавучее транспортное средство, содержащее корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего (авт. св. СССР N 1131769, кл. B 63 H 19/02, опубл. 1984). From the prior art in this field, a floating vehicle is known that contains a body made in the form of a horizontal platform raised above the water mounted on working elements, each of which includes a mover mounted on the body with a suspension spring-loaded relative to the latter (ed. St. USSR N 1131769, class B 63 H 19/02, publ. 1984).

Недостатком такой установки является относительно низкий КПД непосредственного преобразования энергии волн. The disadvantage of this setup is the relatively low efficiency of direct conversion of wave energy.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении мореходных качеств и расширении энергетических возможностей. The technical result to which the invention is directed is to increase seaworthiness and expand energy capabilities.

Указанный технический результат достигается тем, что плавучее транспортное средство, содержащее корпус, выполненный в виде поднятой над водой горизонтальной платформы, установленной на рабочих элементах, каждый из которых включает в себя движитель, закрепленный на корпусе с помощью подвески, подпружиненной относительно последнего, снабжено ветроагрегатом, установленным над платформой на стойках, опирающихся на тележки, установленные с возможностью перемещения для ориентирования ветроагрегата на ветер на направляющие, смонтированные на палубе платформы, подвеска выполнена в виде балансира, одноплечий рычаг которого имеет L-образную форму в продольном сечении, движитель закреплен на свободном горизонтальном конце одноплечего рычага и выполнен в виде полого каплевидного поплавка с винтовыми гребнями на его внешней поверхности. The specified technical result is achieved by the fact that the floating vehicle containing the hull, made in the form of a horizontal platform raised above the water, mounted on working elements, each of which includes a mover mounted on the hull with a suspension spring-loaded relative to the latter, equipped with a wind turbine, mounted above the platform on racks resting on trolleys mounted for movement to orient the wind turbine towards the wind on the rails mounted e on the deck of the platform, the suspension is made in the form of a balancer, the one-arm lever of which has an L-shape in longitudinal section, the mover is mounted on the free horizontal end of the one-arm lever and is made in the form of a hollow teardrop-shaped float with screw ridges on its outer surface.

На фиг. 1 изображен вид ротор-волнохода в перспективе, с условным изображением поплавка-балансира; на фиг. 2 положение балансирной подвески при большом волнении и с зафиксированной лопастью ветроколеса; на фиг. 3 - балансирная подвеска в режиме слабой волны. In FIG. 1 shows a perspective view of a rotor waveguide with a conditional image of a float-balancer; in FIG. 2 the position of the balancer suspension with great excitement and with a fixed blade of a wind wheel; in FIG. 3 - balancer suspension in the mode of a weak wave.

Ротор-волноход состоит из продолговатой платформы 1, по каждому болту которой шарнирно закреплены, например, по четыре L-образных балансира 2, на горизонтальном конце каждого закреплен ротативный каплевидный поплавок 3, обвитый винтовыми гребнями 4. В вертикальную часть балансира 2 встроен гидроцилиндр-преобразователь 5, шток которого имеет возможность крепления на относительно неподвижной платформе 1, а его ход может быть регулируемым. Полезно используется и горизонтальная часть балансира 2, например, в ее полость 6 может быть встроен гидроаккумулятор, а на ее концевой части закрепляются механизмы приводов, например, гидропривод 7 поплавка 3 и привод генератора 8. Следует отметить, что с гидроприводом 7 имеет возможность конструктивно совмещаться двигатель внутреннего сгорания, хранилищем газообразного топлива для которого может служить встроенный в носовую часть поплавка 3 шаровидный резервуар 9. Поплавок 3 удерживается на балансире 2 через посредство подшипников 10. В поплавке 3 имеется выход 11 выхлопным газом. В среднюю часть корпуса 12 ветроагрегата встроено ветроколесо 13, имеющее возможность связи с гидронасосом. С наветренной и подветренной сторон корпус 12 поддерживает стойки 14, которые, в свою очередь опираются на тележки ориентации, через посредство встроенных в палубу монорельсов 15. В наветренные стойки 14 имеется возможность встраивания, с предварительным напряжением, всасывающего и нагнетающего трубопроводов гидросистемы ветроагрегата, которые, через посредство эстакады 16, связаны с центральным коллектором 17, встроенным в платформу 1. Последующее отверстие трубопроводов от коллектора 17 выполнено с возможностью связи с гидросистемой балансира 2. Как всякое крупное плавсредство, ротор-волноход снабжается спасательными средствами, например, шлюпкой 18. The waveguide rotor consists of an oblong platform 1, for each bolt of which are pivotally fastened, for example, four L-shaped balancers 2, a rotational teardrop float 3, entwined with screw ridges 4, is fixed at the horizontal end of each. 5, the rod of which has the ability to be mounted on a relatively stationary platform 1, and its stroke can be adjustable. The horizontal part of the balancer 2 is also useful, for example, a hydraulic accumulator can be built into its cavity 6, and actuator mechanisms are fixed on its end part, for example, hydraulic actuator 7 of float 3 and generator actuator 8. It should be noted that hydraulic actuator 7 can be structurally combined internal combustion engine, the storage of gaseous fuel for which can serve as a spherical tank 9 built into the nose of the float 3. The float 3 is held on the balancer 2 through the bearings 10. In the bench 3 has an exhaust gas outlet 11. In the middle part of the housing 12 of the wind turbine is integrated wind wheel 13, with the ability to communicate with the hydraulic pump. On the windward and leeward sides, the housing 12 supports the racks 14, which, in turn, are supported by orientation carts, through the monorails 15 integrated into the deck. The windward racks 14 have the option of incorporating, with prestressing, the suction and discharge pipelines of the wind turbine hydraulic system, which, through the viaduct 16, connected to the central collector 17, built into the platform 1. The subsequent opening of the pipelines from the collector 17 is made with the possibility of communication with the hydraulic system ira 2. Like any large watercraft, provided with rotor-volnohod rescue means, for example, the boat 18.

Ротор-волноход работает следующим образом. The rotor waveguide operates as follows.

При периодическом попадании поплавка 3 на гребень волны, происходят колебания в ту или иную сторону балансира 2 и поступательное перемещение встроенного в балансир 2 гидроцилиндра 5, шток которого при этом остается относительно неподвижным. Вследствии цикла перемещений поршня в цилиндре 5, рабочая жидкость получает возможность закачки в гидроаккумулятор 6, из которого ее можно полезно использовать, например, для вращения поплавка 3 с помощью связанного с ним гидромотора 7 и выработки электроэнергии генератором 8. Получивший вращение поплавок 3, благодаря винтовым гребням 4, создает некоторую тягу, которая, при согласованном вращении других поплавков - суммируется. При дифференциации такого вращения, ротор-волноход получает возможность маневра. На случай чрезмерного волнения, сектор колебаний балансира 2 может быть смещен в сторону большого заглубления поплавков 3. Дополнительно, при наличии достаточной силы ветра, вводится в работу ветроагрегат 12. Для этого тележки ориентации растормаживаются и согласованно передвигаются в направляющих монорельса 15, поворачивая стойки 14 и, собственно, ветроагрегат 12, например, до совпадения направления ветра с осью вращения ветроколеса 13. После фиксации тележек, ветроколесо 13, раскручиваясь, приводит в действие гидронасос, который начинает всасывать рабочую жидкость через трубопровод одной из стоек 14. Жидкость под давлением, как продукт преобразования вращательного момента ветроколеса 13, с выхода насоса может нагнетаться через напорные трубопроводы стойки 14 и эстакады 16 в центральный коллектор 17, имеющий связь с гидросистемой балансиров 2, следовательно, гидропотенциал ветроагрегата 12 получает возможность, буквально, сливаться с энергопотенциалом балансиров 2, обеспечивая ход и заряжая гидроаккумуляторы 6. В случае больших излишков гидропотенциала, их целесообразно запасать более концентрировано и в существенно больших объемах, скажем, в виде водородного аккумулирования. Для этого, параллельно с ходовым приводом, или без такового, если на стоянке вводить в работу электрогенераторы 8. В режиме хода отработанные газы могут выбрасываться в водную толщу, непосредственно перед телом балансира 2, разрушая монолит волн. В качестве аварийного источника могут быть использованы топливные элементы. When the float 3 periodically hits the crest of the wave, oscillations occur in one direction or another of the balancer 2 and the translational movement of the hydraulic cylinder 5 built into the balancer 2, the rod of which remains relatively stationary. Due to the cycle of movements of the piston in cylinder 5, the working fluid is able to be pumped into the hydraulic accumulator 6, from which it can be useful to use, for example, to rotate the float 3 using the associated hydraulic motor 7 and generate electricity by the generator 8. Rotating float 3, thanks to the screw ridges 4, creates some traction, which, with the coordinated rotation of other floats, is summed up. With the differentiation of such rotation, the rotor-wave walker gets the opportunity to maneuver. In case of excessive excitement, the oscillation sector of the balancer 2 can be shifted towards a large deepening of the floats 3. In addition, if there is sufficient wind force, the wind turbine 12 is put into operation. For this, the orientation carts are released and coordinated move in the guides of the monorail 15 by turning the racks 14 and Actually, the wind turbine 12, for example, until the direction of the wind coincides with the axis of rotation of the wind wheel 13. After fixing the trolleys, the wind wheel 13, untwisting, drives the hydraulic pump, which starts pump the working fluid through the pipeline of one of the struts 14. Fluid under pressure, as a product of the conversion of the rotational moment of the wind wheel 13, from the pump outlet can be pumped through the pressure pipes of the strut 14 and overpass 16 to the central manifold 17, which is connected to the hydraulic system of the balancers 2, therefore, the hydraulic potential wind turbine 12 gets the opportunity, literally, to merge with the energy potential of the balancers 2, providing travel and charging the hydraulic accumulators 6. In the case of large surpluses of hydraulic potential, it is advisable to stock them more concentrated and in considerably larger amounts, for example, in the form of hydrogen storage. To do this, in parallel with or without a running drive, if the electric generators 8 are put into operation in the parking lot, the exhaust gases can be emitted into the water column in the running mode, immediately in front of the body of the balancer 2, destroying the wave monolith. Fuel cells may be used as an emergency source.

Claims

A floating vehicle, a rotor-wave walker, comprising a housing made in the form of a horizontal platform raised above the water, mounted on working elements, each of which includes a mover mounted on the housing using a suspension spring-loaded relative to the latter, characterized in that it is equipped with a wind turbine mounted above the platform on racks resting on trolleys mounted for movement to orient the wind turbine in the wind on guides mounted on deck atformy, the suspension is designed as a rocker, single-armed lever which is L-shaped in longitudinal section, propeller fixed to the free end of the horizontal single-armed lever and is formed as a hollow float guttate screw ridges on its outer surface.