RU2098316C1 - Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex - Google Patents

Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex Download PDF

Info

Publication number
RU2098316C1
RU2098316C1 RU94038396A RU94038396A RU2098316C1 RU 2098316 C1 RU2098316 C1 RU 2098316C1 RU 94038396 A RU94038396 A RU 94038396A RU 94038396 A RU94038396 A RU 94038396A RU 2098316 C1 RU2098316 C1 RU 2098316C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propeller
counter
counterpropeller
blades
vessel
Prior art date
Application number
RU94038396A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94038396A (en
Inventor
А.Р. Тогуняц
Original Assignee
Научно-производственное предприятие "Морская техника"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное предприятие "Морская техника" filed Critical Научно-производственное предприятие "Морская техника"
Priority to RU94038396A priority Critical patent/RU2098316C1/en
Publication of RU94038396A publication Critical patent/RU94038396A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2098316C1 publication Critical patent/RU2098316C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: shipbuilding; method and devices for motion and maneuvering of ships. SUBSTANCE: method consists in change of magnitude and direction of thrust of bladed propeller complex making use of propeller and counter-propeller located after it; thrust at counter-propeller is ensured both with operating and inoperative propeller; to create thrust, propeller is set in rotation and counter-propeller is stopped at full speed; at low speed, propeller is stopped and counter- propeller is set in rotation. Change of direction of thrust is effect through turning the counter-propeller to side opposite to side of turn of ship. For realization of this method, counter-propeller is made rotatable and is provided with self-contained drive with stop and with blade pitch control mechanism. Counter-propeller is turnable in horizontal plane relative to axis perpendicular to centerline of propeller shaft. EFFECT: reduced power requirements for motion of ship, improved mass and dimensional characteristics of propulsion plant; enhanced handling at low speed. 7 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности, к способам обеспечения движения и маневрирования судна, а также к конструкциям судовых движительных комплексов и может быть использовано при проектировании и строительстве судов, преимущественно рыбопромыслового флота. The invention relates to shipbuilding, in particular, to methods for providing movement and maneuvering of a vessel, as well as to designs of ship propulsion systems, and can be used in the design and construction of ships, mainly in fishing fleets.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога способ создания и изменения величины и направления упора с использованием движительного комплекса в виде гребного винта, расположенного за ним контрпропеллера меньшего диаметра с лопастями регулируемого шага, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, и автономных приводов гребного винта и контрпропеллера, при котором на малом ходу судна обеспечивают работу контрпропеллера в реактивном режиме, а гребной винт стопорят и приводят в положение минимального сопротивления. The known method of creating and changing the size and direction of the stop using the propulsion system in the form of a propeller, located behind it of a smaller diameter counter-propeller with adjustable pitch blades mounted with the possibility of rotation around the vertical axis, and self-contained propeller and counter-propeller drives is known in which, at low speed of the vessel, the counterpropeller is operated in a reactive mode, and the propeller is locked and set to the minimum resistance position Niya.

Изобретение предназначено для решения задачи повышения эффективности движения и маневрирования судна, а также создания соответствующей конструкции многофункционального лопастного движительного комплекса, позволяющих обеспечить с минимальными энергетическими затратами движение и маневрирование судна на малых ходах при сохранении (гидродинамическими средствами) энергоснабжения на режиме полного хода. The invention is intended to solve the problem of improving the efficiency of movement and maneuvering of the vessel, as well as creating the corresponding design of a multi-functional blade propulsion system, which allows for the minimum movement and energy of the vessel to move and maneuver at low speeds while maintaining (by hydrodynamic means) power supply at full speed.

Это достигается тем, что в известном способе упор на контропропеллере обеспечивают как при работающем, так и неработающем гребном винте, при этом на полном ходу судна контрпропеллер используют в качестве дополнительного активного движителя, для чего приводят во вращение гребной винт и стопорят контрпропеллер, предварительно развернув лопасти последнего в положение, обеспечивающее максимальную раскрутку водяной струи за гребным винтом. This is achieved by the fact that in the known method, the emphasis on the counter-propeller is provided with both the propeller working and non-working, while the propeller is used as an additional active propulsion device at full speed, for which the propeller is rotated and the counter-propeller is locked, having previously deployed the blades the latter in a position that ensures maximum promotion of the water stream behind the propeller.

Дополнительно эффект достигается тем, что на всех режимах движения судна число оборотов контрпропеллера задают таким, при котором величина потребляемой им мощности не превышает 25% от общей мощности приводов судна и достигает максимума при движении судна малым ходом. In addition, the effect is achieved by the fact that at all modes of the vessel’s movement, the number of revolutions of the counter-propeller is set such that the power consumed by it does not exceed 25% of the total power of the vessel’s drives and reaches a maximum when the vessel moves in low speed.

Соответственно в известном лопастном движительном комплексе технический результат достигается тем, что в известном устройстве контрпропеллер снабжен механизмом стопорения, а механизм изменения шага лопастей выполнен с возможностью изменения установочного шагового угла до 90o, при этом ступица контрпропеллера выполнена в виде обтекателя ступицы гребного винта.Accordingly, in the known blade propulsion system, the technical result is achieved in that in the known device the counter-propeller is equipped with a locking mechanism, and the mechanism for changing the pitch of the blades is configured to change the pitch angle to 90 ° , while the counter-propeller hub is made in the form of a fairing of the propeller hub.

Технический результат достигается также тем, что:
длина лопастей контпропеллера не превышает половины длины лопастей гребного винта, при этом контур лопастей контрпропеллера выполнен саблевидной формы, причем расстояние от выходящих кромок лопастей гребного винта до входящих кромок лопастей контрпропеллера не превосходит длины лопасти контрпропеллера;
между гребным винтом и контропропеллером имеется зазор криволинейной формы, образованный двумя сферическими поверхностями: выпуклой со стороны контрпропеллера и вогнутой со стороны гребного винта;
ось поворота контрпропеллера непосредственно примыкает к перу руля, установленного на судне, при этом угол поворота контрпропеллера в горизонтальной плоскости относительно этой оси на оба борта ограничен 90o;
контропропеллер выполнен с возможностью свободного вращения под действием водяной струи за гребным винтом.The technical result is also achieved by the fact that:
the length of the counter-propeller blades does not exceed half the length of the propeller blades, while the contour of the counter-propeller blades is saber-shaped, and the distance from the outgoing edges of the propeller blades to the incoming edges of the counter-propeller blades does not exceed the length of the counter-propeller blades;
there is a curvilinear gap between the propeller and the counter-propeller formed by two spherical surfaces: convex from the side of the counter-propeller and concave from the side of the propeller;
the axis of rotation of the counter-propeller directly adjacent to the feather of the rudder mounted on the vessel, while the angle of rotation of the counter-propeller in a horizontal plane relative to this axis on both sides is limited to 90 o ;
the counter-propeller is made with the possibility of free rotation under the action of a water stream behind the propeller.

На фиг. 1 дан вид сбоку движительного комплекса судна; на фиг. 2 вид сверху. In FIG. 1 is a side view of the propulsion system of the vessel; in FIG. 2 top view.

Движительный комплекс содержит гребной винт 1, контрпропеллер 2 с валом 3, автономным приводом со стороны вала 4 и механизмом изменения шага лопастей 5, а также механизм поворота контрпропеллера 6 вокруг горизонтальной оси 7. The propulsion system comprises a propeller 1, a counter-propeller 2 with a shaft 3, an independent drive from the side of the shaft 4 and a mechanism for changing the pitch of the blades 5, as well as a rotation mechanism of the counter-propeller 6 around the horizontal axis 7.

Способ обеспечения движения и маневрирования судна лопастным движительным комплексом осуществляется следующим образом. The method of ensuring the movement and maneuvering of the vessel with a blade propulsion system is as follows.

Для обеспечения полного хода судна гребной винт 1 приводят во вращение, реализуя его лопастную систему как реактивный движитель. При этом контрпропеллер 2 используют как активный движитель, для чего вал контпропеллера 3 со ступицей контрпропеллера 2 стопорят, а его лопасти посредством механизма изменения шага 5 разворачивают в положение, обеспечивающее максимальную раскрутку реактивной струи за гребным винтом 1. To ensure the full course of the vessel, the propeller 1 is rotated, realizing its blade system as a jet propulsion. In this case, the counter-propeller 2 is used as an active propulsion device, for which the shaft of the counter-propeller 3 with the hub of the counter-propeller 2 is stopped, and its blades are turned to the position by means of the mechanism of changing step 5, which ensures the maximum spin of the jet behind the propeller 1.

Для обеспечения малого хода гребной винт 1 отключают, а контрпропеллер 2 используют как реактивный движитель, для чего его лопасти посредством механизма изменения шага 5 поворачивают до установочного шагового угла малого хода, вал контрпропеллера 3 снимают со стопора, а ступицу контрпропеллера 2 приводят во вращение посредством автономного привода 4. При маневрировании судна контрпропеллер (кормовую лопастную систему) 2 поворачивают механизмом поворота контрпропеллер 6 вокруг вертикальной оси 7 на угол α и создают таким образом поперечную составляющую упора движителя. To ensure a small stroke, the propeller 1 is turned off, and the counter-propeller 2 is used as a jet propulsion, for which its blades are turned by means of a step 5 change mechanism to the setting step angle of the small stroke, the shaft of the counter-propeller 3 is removed from the stopper, and the hub of the counter-propeller 2 is rotated by means of an autonomous drive 4. When maneuvering the vessel, the counterpropeller (aft blade system) 2 is turned by the rotation mechanism of the counterpropeller 6 around the vertical axis 7 by an angle α and thus creates a transverse component of the propulsion stop.

Угол поворота a не превышает 90o.The rotation angle a does not exceed 90 o .

Для повышения эффективности работы кормовой лопастной системы 3 на режимах маневрирования ее поворот вокруг вертикальной оси 7 синхронизируют с поворотом руля 8. Наибольший гидродинамический эффект достигается, если ось вращения контрпропеллера 3 лежит в плоскости пера руля 8, а ось поворота руля 8 и контрпропеллера 7 совпадают. To increase the efficiency of the aft blade system 3 in maneuvering modes, its rotation around the vertical axis 7 is synchronized with the rotation of the steering wheel 8. The greatest hydrodynamic effect is achieved if the axis of rotation of the counter-propeller 3 lies in the plane of the feather of the steering wheel 8, and the axis of rotation of the steering wheel 8 and counter-propeller 7 coincide.

Конструкция движителя предусматривает на режиме полного хода работу кормовой лопастной системы 2 в турбинном режиме. В этом режиме при работающем гребном винте 1 вал контрпропеллера 2 разворачивают посредством механизма изменения шага 5 до установочного шагового угла, соответствующего турбинному режиму (режиму свободного вращения), и после выхода движителя на установившийся режим работы снимают полезную энергию с вращающегося вала контрпропеллера 2 на судовые нужды. The design of the propulsor provides for full speed operation of the aft blade system 2 in turbine mode. In this mode, with the propeller 1 running, the counter-propeller shaft 2 is deployed by means of a step 5 change mechanism to the installation step angle corresponding to the turbine mode (free rotation mode), and after the propulsion unit has reached a steady-state operation mode, useful energy is removed from the counter-propeller 2 rotating shaft to ship needs .

Преимущества предложенного изобретения заключаются в том, что устраняется необходимость дооснащения судна дорогостоящими и крупногабаритными устройствами, такими как двухскоростной понижающий редуктор, привод малого хода, выдвижная движительно-рулевая колонка и т.д. В этом случае улучшаются весогабаритные характеристики пропульсивной установки судна, увеличивается вместимость судна. Для малых судов, дооснащение которых упомянутыми устройствами не предусматривается, использование предлагаемого способа и лопастного движителя приведет к повышению надежности и безопасности мореплавания (кормовая лопастная система является резервным движителем), улучшит характеристики управляемости судна на малом ходу (благодаря возможности создания поперечной составляющей упора движителя), обеспечит неограниченный во времени малый и предельно малый ход и энергоснабжение на этих режимах. The advantages of the proposed invention are that it eliminates the need for retrofitting the vessel with expensive and large-sized devices, such as a two-speed reduction gear, low speed drive, retractable steering column, etc. In this case, the weight and size characteristics of the propulsion system of the vessel are improved, the capacity of the vessel is increased. For small vessels, the retrofitting of which is not provided by the above-mentioned devices, the use of the proposed method and propeller propulsion will increase the reliability and safety of navigation (the stern propeller system is a backup propulsion), will improve the handling characteristics of the ship at low speed (due to the possibility of creating a transverse component of the propulsion stop), It will provide an unlimited in time small and extremely small stroke and power supply in these modes.

Claims (7)

1. Способ движения и маневрирования судна путем создания и изменения величины и направления упора с использованием движительного комплекса в виде гребного винта, расположенного за ним контрпропеллера меньшего диаметра с лопастями регулируемого шага, установленного с возможностью поворота вокруг вертикальной оси, и автономных приводов гребного винта и контрпропеллера, при котором на малом ходу судна обеспечивают работу контрпропеллера в реактивном режиме, а гребной винт стопорят и приводят в положение минимального сопротивления, отличающийся тем, что на режиме полного хода обеспечивают работу гребного винта в реактивном режиме, а контрпропеллера в активном, при этом контрпропеллер стопорят и его лопасти разворачивают в положение, обеспечивающее максимальную раскрутку водяной струи за гребным винтом. 1. The method of movement and maneuvering of a vessel by creating and changing the size and direction of the stop using a propulsion system in the form of a propeller, a smaller diameter counterpropeller behind it with adjustable pitch blades mounted to rotate around a vertical axis, and autonomous propeller and counterpropeller drives in which, at low speed of the vessel, the counterpropeller is operated in a reactive mode, and the propeller is locked and set to the minimum resistance position, characterized in that at full speed the propeller is operated in a reactive mode, and the counterpropeller is in active mode, while the counterpropeller is locked and its blades are deployed in a position that ensures the maximum untwisting of the water jet behind the propeller. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что на всех режимах движения судна число оборотов контрпропеллера задают таким, при котором величина потребляемой им мощности не превышает 25% общей мощности приводов судна и достигает максимума при движении судна малым ходом. 2. The method according to p. 1, characterized in that in all modes of the vessel’s movement, the number of revolutions of the counter-propeller is set such that the amount of power consumed by it does not exceed 25% of the total power of the vessel’s drives and reaches a maximum when the vessel moves in low speed. 3. Лопастной движительный комплекс, содержащий гребной винт и расположенный за ним соосно контрпропеллер меньшего диаметра с лопастями регулируемого шага и механизмом поворота последнего вокруг вертикальной оси, отличающийся тем, что контрпропеллер снабжен механизмом стопорения, а механизм изменения шага лопастей выполнен в возможностью изменения установочного шагового угла до 90o, при этом ступица контрпропеллера выполнена в виде обтекателя ступицы гребного винта.3. Vane propulsion system comprising a propeller and a coaxial counterpropeller of a smaller diameter located behind it with adjustable pitch blades and a rotation mechanism of the latter around the vertical axis, characterized in that the counterpropeller is equipped with a locking mechanism, and the blade pitch change mechanism is configured to change the installation step angle up to 90 o , while the hub of the counter-propeller is made in the form of a fairing of the hub of the propeller. 4. Комплекс по п. 3, отличающийся тем, что длина лопастей контрпропеллера на превышает половины длины лопастей гребного винта, при этом контур лопастей контрпропеллера выполнен саблевидной формы, причем расстояние от выходящих кромок лопастей гребного винта до входящих кромок лопастей контрпропеллера не превосходит длины лопасти контрпропеллера. 4. The complex according to claim 3, characterized in that the length of the counter-propeller blades exceeds half the length of the propeller blades, while the contour of the counter-propeller blades is saber-shaped, and the distance from the outgoing edges of the propeller blades to the incoming edges of the counter-propeller blades does not exceed the length of the counter-propeller blades . 5. Комплекс по п. 3, отличающийся тем, что между гребным винтом и контрпропеллером имеется зазор криволинейной формы, образованный двумя сферическими поверхностями выпуклой со стороны контрпропеллера и вогнутой со стороны гребного винта. 5. The complex according to claim 3, characterized in that between the propeller and the counterpropeller there is a curvilinear gap formed by two spherical surfaces convex from the side of the counterpropeller and concave from the side of the propeller. 6. Комплекс по п. 3, отличающийся тем, что ось поворота контрпропеллера непосредственно примыкает к перу руля, установленного на судне, при этом угол поворота контрпропеллера в горизонтальной плоскости относительно этой оси на оба борта ограничен 90o.6. The complex according to p. 3, characterized in that the axis of rotation of the counter-propeller is directly adjacent to the feather of the rudder mounted on the vessel, while the angle of rotation of the counter-propeller in the horizontal plane relative to this axis on both sides is limited to 90 o . 7. Комплекс по п. 3, отличающийся тем, что контрпропеллер выполнен с возможностью свободного вращения под действием водяной струи за гребным винтом. 7. The complex according to claim 3, characterized in that the counter-propeller is made with the possibility of free rotation under the influence of a water stream behind the propeller.
RU94038396A 1994-10-11 1994-10-11 Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex RU2098316C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94038396A RU2098316C1 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94038396A RU2098316C1 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94038396A RU94038396A (en) 1997-04-20
RU2098316C1 true RU2098316C1 (en) 1997-12-10

Family

ID=20161637

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94038396A RU2098316C1 (en) 1994-10-11 1994-10-11 Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2098316C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569996C1 (en) * 2014-11-10 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота" (ОАО "Гипрорыбфлот") Designing two-mode counter-propeller in three mounting options and two-mode counter-propeller in three mounting options

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SЕ, заявка,№ 448981, кл. B 63 Н 5/10, 1987. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2569996C1 (en) * 2014-11-10 2015-12-10 Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт по развитию и эксплуатации флота" (ОАО "Гипрорыбфлот") Designing two-mode counter-propeller in three mounting options and two-mode counter-propeller in three mounting options

Also Published As

Publication number Publication date
RU94038396A (en) 1997-04-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2198818C2 (en) Power plant
EP1013544A2 (en) Azimuth propeller apparatus and ship equipped with the apparatus
JP2657422B2 (en) Combined ladder and propeller arrangement
RU2622168C2 (en) Propulsion system for sea craft and sea craft, containing propulsion system of this type
US5282763A (en) Steerable bow thruster for swath vessels
RU2584038C2 (en) Sea vessel to operate in ice conditions
US3179081A (en) Combined propulsion and steering apparatus for vessels
US3125981A (en) Hydrorotor craft
US4798547A (en) Fuel efficient propulsor for outboard motors
KR20000048261A (en) Azimuth propeller apparatus and ship equipped with the apparatus
US3056374A (en) Auxiliary steering and propulsion unit
RU2098316C1 (en) Method of motion and maneuvering of ship and bladed propulsion complex
FI90330B (en) Craft
FI76032C (en) PROPELLERDRIVET FARTYG.
US7316194B1 (en) Rudders for high-speed ships
KR101245734B1 (en) Counter rotating azimuth propulsion divice and ship having the same
WO2001047770A1 (en) Partially submerged controllable pitch propeller fitted to a transom contoured thereto
JPH09500071A (en) Partially submerged propeller
RU2115589C1 (en) Shipboard propulsion engine plant, type swinging propeller
JP6618869B2 (en) Ship propulsion system
CN1032527A (en) Flow-jetting and propelling combination
US5803776A (en) Partially immersible propeller
RU2737560C1 (en) Vessel on compressed airflow
WO2004058565A1 (en) Propulsion system for watercraft
RU2115588C1 (en) Shipboard propulsion engine plant, type swinging propeller