RU2104901C1

RU2104901C1 - Ship

Info

Publication number: RU2104901C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Борисович Кашеваров
Original assignee: Юрий Борисович Кашеваров
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1991-01-28
Publication date: 1998-02-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; hover craft and hydrofoil craft; ships with water-gas jet propulsion plant. SUBSTANCE: ship includes weatherworks 1 with engines 5 which are provided with fuel tanks, starting device, combustion chambers 5 and compressors 6 for forming air cushion under bottom of hull 1 and upper surfaces of fore and aft hydrofoils. Each hydrofoil is provided with water-gas jet propulsion delivery straight-way duct inside it which is formed by pipe 30 brought in communication with pipe 31 of water scoop. Duct formed by pipe 30 is brought in communication with respective engine 5 by means of spherical starting chamber 22. EFFECT: enhanced reliability. 5 cl, 9 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования на воздушной подушке и на подводных крыльях, а также судов с водо-газовой реактивной двигательно-движительной установкой. The invention relates to shipbuilding and for the construction of hovercraft and hydrofoils, as well as ships with a water-gas jet propulsion system.

Известно судно, содержащее надводный корпус с двигателями, имеющими топливные танки, устройства для запуска камеры сгорания и компрессоры для формирования воздушной подушки между днищем надводного корпуса, бортами и верхними поверхностями носового и кормового крыльев (см. а.с. СССР N 255071, Кл. B 60 V 3/06, 1967). A ship is known that contains a surface hull with engines having fuel tanks, devices for starting the combustion chamber and compressors for forming an air cushion between the bottom of the surface hull, sides and upper surfaces of the bow and stern wings (see AS USSR N 255071, Cl. B 60 V 3/06, 1967).

Недостатком известного судна является его низкие эксплуатационные качества и длительный срок окупаемости затрат на его строительство. A disadvantage of the known vessel is its low performance and a long payback period for the costs of its construction.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных качеств судна и сокращение срока окупаемости затрат на его строительство. The purpose of the invention is to increase the operational qualities of the vessel and reduce the payback period of the costs of its construction.

Поставленная цель достигается тем, что каждое крыло выполнено с размещенным в нем водо-газовым реактивным движительно-нагнетательным прямоточным каналом, сообщенным с соответствующим из упомянутых двигателей, при этом топливные танки размещены внутри упомянутых крыльев. This goal is achieved by the fact that each wing is made with a water-gas jet propulsion-flow direct-flow channel located in it, in communication with the corresponding of the mentioned engines, while the fuel tanks are placed inside the mentioned wings.

Кроме того, каждый из упомянутых двигателей выполнен с куполообразной камерой, имеющей распложенный в ней куполообразный оголовник, внутри которого в центре размещена камера сгорания этого двигателя, которая выполнена сферической, причем его компрессор сообщен трубкой, перекрытой клапаном, с куполообразной камерой, которая сообщена с камерой сгорания посредством трубок с автоматически открывающимися клапанами, при этом двигатель выполнен со сферической стартовой камерой горловинами сообщенной с камерой сгорания и упомянутым прямоточным каналом, причем этот канал выполнен с соосно размещенным в нем водоприемным патрубком, образующим снаружи кольцевой зазор с этим прямоточным каналом, площадь поперечного сечения которого равна площади критического сечения горловины, сообщающей сферическую стартовую камеру с упомянутым прямоточным каналом, при этом сферическая стартовая камера выполнена с устройством для заполнения ее водой и устройством для парообразования, при этом камера сгорания облицована жаропрочным сплавом, а все рабочие поверхности двигателя выполнены с теплоизолирующим покрытием. In addition, each of the mentioned engines is made with a dome-shaped chamber having a dome-shaped ogolovnik located inside it, inside which in the center there is a combustion chamber of this engine, which is made spherical, and its compressor is communicated by a tube blocked by a valve with a dome-shaped chamber, which is in communication with the chamber combustion by means of tubes with automatically opening valves, while the engine is made with a spherical starting chamber with necks connected to the combustion chamber and said directness the channel, and this channel is made with a coaxially placed inlet pipe, forming an annular gap on the outside with this direct-flow channel, the cross-sectional area of which is equal to the critical sectional area of the neck communicating with the spherical launch chamber with said direct-flow channel, while the spherical launch chamber is made with a device for filling it with water and a device for vaporization, while the combustion chamber is lined with a heat-resistant alloy, and all the working surfaces of the engine are made insulating coating.

Кроме того, устройство для запуска каждого двигателя выполнено с сообщенными между собой шаровой бензиновой камерой и шаровой камерой сжатого воздуха, а шаровая бензиновая камера сообщена с упомянутой камерой сгорания трубкой, имеющей клапан и форсунку со свечой электрозажигания. In addition, a device for starting each engine is made with a spherical gas chamber and a compressed air ball chamber interconnected, and a spherical gas chamber is in communication with said combustion chamber by a tube having a valve and a nozzle with an electric spark plug.

Кроме того, каждый топливный танк выполнен с эластичной полой оболочкой, имеющей объем, равный половине емкости танка, закрепленного по периметру средней линии боковых стенок танка и отделяющей верхнюю часть танка, заполненную азотом под избыточным давлением, с перфорированными трубами для его подачи, закрепленными на потолке этого танка, от нижней его части, заполненной топливом, с перфорированными трубами для его подачи, закрепленными на дне этого танка. In addition, each fuel tank is made with an elastic hollow shell having a volume equal to half the tank’s capacity, fixed along the perimeter of the midline of the side walls of the tank and separating the upper part of the tank, filled with nitrogen under excess pressure, with perforated pipes for its supply mounted on the ceiling of this tank, from its lower part, filled with fuel, with perforated pipes for its supply, fixed at the bottom of this tank.

Кроме того, упомянутое устройство для парообразования в стартовой камере выполнено с трубками и форсунками, размещенными в нижней части этой камеры и сообщенными с насосами для подачи воды в эти трубки. In addition, the aforementioned device for vaporization in the launch chamber is made with tubes and nozzles located in the lower part of this chamber and in communication with pumps for supplying water to these tubes.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 дан общий вид судна сбоку, на фиг. 2 - разрез АА фиг. 1; на фиг. 3 - вид судна снизу; на фиг. 4 - разрез ББ фиг. 3; на фиг. 5 - разрез ББ фиг. 3 в увеличенном виде по сравнению с фиг. 3; на фиг. 6 - разрез ВВ фиг. 3 в увеличенном виде, на фиг. 7 - узел Г фиг. 5 в увеличенном виде; на фиг. 8 - узел Д фиг. 2 правого борта судна в увеличенном виде по сравнению с фиг. 1 с указанием стравливающего клапана с его приводом; на фиг. 9 - узел Е фиг. 4 в увеличенном виде по сравнению с фиг. 3. The invention is illustrated by drawings, where: in FIG. 1 is a side view of the vessel, in FIG. 2 is a section AA of FIG. one; in FIG. 3 - bottom view of the vessel; in FIG. 4 is a sectional view of the BB of FIG. 3; in FIG. 5 is a sectional view of the BB of FIG. 3 in an enlarged view as compared to FIG. 3; in FIG. 6 is a sectional view of the explosive of FIG. 3 in an enlarged view, in FIG. 7 - node G of FIG. 5 enlarged view; in FIG. 8 - node D of FIG. 2 starboard enlarged in comparison with FIG. 1 indicating the bleed valve with its actuator; in FIG. 9 - node E of FIG. 4 in an enlarged view as compared to FIG. 3.

Судно (фиг. 1, 2, 3 и 4) имеет надводный корпус 1 и два надводных крыла носовое 2 и кормовое 3, соединенные между собой и с надводным корпусом 1 общим корпусом 4 воздушной подушки. В надводном корпусе 1 расположены каюты пассажиров и экипажа, служебные и бытовые помещения, а также реактивные двигатели и технические устройства необходимые для эксплуатации судна. The vessel (Fig. 1, 2, 3, and 4) has a surface hull 1 and two surface wings, bow 2 and stern 3, connected to each other and to the surface hull 1 by a common body 4 of the air bag. In the surface hull 1 there are cabins for passengers and crew, service and domestic premises, as well as jet engines and technical devices necessary for the operation of the vessel.

Двигатели (фиг. 5 и 6) имеют куполообразную камеру сгорания 5 (фиг. 5) с куполообразной камерой 6 в куполообразном оголовнике 7. В камере сгорания 5, которая выполнена сферической, установлена форсунка 8, к которой подведена трубка 9 с дизельным топливом, форсунка 10 факельного типа с электросвечой зажигания (фиг. 7), к которой подведена трубка 11 от шаровой камеры 12 с бензином, соединенной с шаровой камерой 13, заполненной сжатым воздухом. Трубки 9 и 11 перекрыты клапанами 14 и 15. The engines (Figs. 5 and 6) have a domed combustion chamber 5 (Fig. 5) with a domed chamber 6 in a domed head-end 7. In the combustion chamber 5, which is made spherical, a nozzle 8 is installed, to which a pipe 9 with diesel fuel is connected, a nozzle 10 of a flare type with an electric spark plug (Fig. 7), to which a tube 11 is connected from a ball chamber 12 with gasoline connected to a ball chamber 13 filled with compressed air. Tubes 9 and 11 are closed by valves 14 and 15.

Куполообразная камера 6 соединена с компрессором 16 патрубком 17 с клапаном 18, и с камерой сгорания 5 трубками 19 с клапанами 20, которые открываются, если в камере 5 давление газов будет меньше, чем в камере 6. The domed chamber 6 is connected to the compressor 16 by a pipe 17 with a valve 18, and with a combustion chamber 5 by tubes 19 with valves 20 that open if the gas pressure in chamber 5 is lower than in chamber 6.

Камера сгорания 6 имеет горловину 21, которой она соединена с сферической стартовой камерой 22, имеющей патрубок 23 выпуска выхлопных газов, перекрытый клапаном 24, и форсунки 25 с трубками 26 от насоса 27, соединенного с забортной водой патрубком 28. Клапаны 14, 15, 18 и 24 управляются компьютером (на фиг. не показан). The combustion chamber 6 has a neck 21, with which it is connected to a spherical starting chamber 22, having an exhaust pipe 23 closed by a valve 24, and nozzles 25 with tubes 26 from a pump 27 connected to the overboard water by a pipe 28. Valves 14, 15, 18 and 24 are controlled by a computer (not shown in FIG.).

Камера 22 имеет горловину 29, которая соединяет ее с трубой 30. В трубу 30 вставлена труба 31 с зазором, площадь которого равна площади наименьшего сечения горловины 29. Трубы 30 и 31 вместе со стартовой камерой 22 образуют водо-газовый движительно-нагнетательный прямоточный канал судна. Все поверхности деталей двигателя, соприкасающиеся с раскаленными выхлопными газами, покрыты термоизоляционным слоем 32, изображенным на чертежах крестообразной штриховкой. Камера 5 имеет внутренний жаропрочный теплоемкий слой
В крыльях 2 и 3 находятся топливные танки 33 (фиг. 6), заполняемые дизельным топливом. Танки 33 имеют эластичную полую оболочку 34, объем которой равен половине емкости танка 33, размещенную в нем так, что края оболочки 34 соединены (приклеены) к внутренней поверхности танка 33 по средней линии 35 его боковых сторон. По двугранным углам потолка и наибольшим из сторон танка 33 проходят две трубы 36, перфорированные отверстиями, через которые в танк 33 поступает азот под избыточным давлением в 0,5 атмосферы из баллонов 37.The chamber 22 has a neck 29, which connects it to the pipe 30. A pipe 31 with a gap is inserted into the pipe 30, the area of which is equal to the area of the smallest section of the neck 29. The pipes 30 and 31 together with the launch chamber 22 form a water-gas propulsion and direct-flow channel of the vessel . All surfaces of engine parts in contact with the hot exhaust gases are covered with a thermal insulation layer 32, depicted in the drawings by a cross-shaped hatching. The chamber 5 has an internal heat-resistant heat-resistant layer
In wings 2 and 3 are fuel tanks 33 (Fig. 6), filled with diesel fuel. Tanks 33 have an elastic hollow shell 34, the volume of which is equal to half the capacity of the tank 33, placed in it so that the edges of the shell 34 are connected (glued) to the inner surface of the tank 33 along the midline 35 of its sides. At the dihedral corners of the ceiling and the largest of the sides of the tank 33, two pipes 36 pass, perforated with holes through which nitrogen enters the tank 33 under an overpressure of 0.5 atmosphere from the cylinders 37.

По перфорированным отверстиями трубам 38, проложенными на дне танка 33, поступает дизельное топливо в камеру сгорания 5 через трубку 9. Through perforated holes in the pipes 38 laid at the bottom of the tank 33, diesel fuel enters the combustion chamber 5 through the tube 9.

На фиг. 6 левый танк 33 заполнен азотом, обозначенным буквой "А", правый танк (относительно камеры 22) заполнен дизельным топливом, обозначенным буквой "Т". В оборванных изображениях танков 33 справа и слева дано положение оболочки 34 при частичном заполнении танка топливом и азотом. In FIG. 6, the left tank 33 is filled with nitrogen marked with the letter “A”, the right tank (relative to the chamber 22) is filled with diesel fuel marked with the letter “T”. In the dangling images of the tanks 33, the position of the shell 34 is given to the right and to the left when the tank is partially filled with fuel and nitrogen.

Корпус 4 оконтуривает замкнутое пространство 39 воздушной подушки бортами 40, потолком 41, носовой и кормовой стенками 42. The housing 4 contours the enclosed space 39 of the air cushion with the sides 40, the ceiling 41, the bow and stern walls 42.

Пространство 39 имеет избыточное давление, действующее на водную поверхность между крыльями 2 и 3 и бортами 40 судна. Это и избыточное давление в 0,1-0,2 кг/см² создает главную часть подъемной силы судна во время его движения. Так, например, при избыточном давлении в 0,1 кг на квадратный сантиметр и площади опорной поверхности потолка 41, равной 150м x 100 м= 15000 м² подъемная сила избыточного давления будет равна 15000 тонн.Space 39 has excess pressure acting on the water surface between the wings 2 and 3 and the sides of the vessel 40. This and an excess pressure of 0.1-0.2 kg / cm ² creates the main part of the lifting force of the vessel during its movement. So, for example, at an overpressure of 0.1 kg per square centimeter and an area of the supporting surface of the ceiling 41 equal to 150 mx 100 m = 15,000 m ^{2, the} lifting force of the overpressure will be 15,000 tons.

Во время движения судна к этой статической подъемной силе может добавиться еще 5-10 тыс. тонн подъемной гидродинамической силы, создаваемой нижней поверхностью крыльев 2 и 3. Избыточное давление, например, в 0,1 кг/см² определяет осадку бортов 40 судна ниже наружного уровня воды на Q+X, где Q в данном случае будет равно 1 м, а X определяет разность уровня воды в пространстве 39 и нижней поверхностью загнутого края 43 бортов 40. Расстояние Q+X должно быть меньше впадины между волнами (относительно спокойного уровня воды), при которых еще допустимо движение судна, т.к. при большей величине впадины воздух, сжатый избыточным давлением, будет выходить из пространства 39 через впадину между волнами.During the movement of the vessel, another 5-10 thousand tons of hydrodynamic lifting force generated by the lower surface of wings 2 and 3 may be added to this static lifting force, for example, an excess pressure of 0.1 kg / cm ² determines the draft of the sides of the vessel 40 below the outside the water level at Q + X, where Q in this case will be 1 m, and X determines the difference in water level in space 39 and the lower surface of the bent edge 43 of the sides 40. The distance Q + X should be less than the depression between the waves (relatively calm water level ) for which motion is still permissible vessel, as with a larger magnitude of the depression, air compressed by excess pressure will exit space 39 through the depression between the waves.

Избыточное давление в пространстве 39 во время движения или стоянки судна может быть уменьшено открытием клапана 44, перекрывающего трубу 45, с помощью электродвигателя 46. Во время движения уменьшение избыточного давления производится с целью экстренного или аварийного торможения. Увеличение давления производится включением компрессора 16 на стоянке судна, подающего сжатый воздух по трубе 47, перекрываемой клапаном 48, и включением носовых двигателей 49 при движении судна, выхлопные газы которых поступают в пространство 39. The overpressure in the space 39 during movement or at a standstill of the vessel can be reduced by opening the valve 44, blocking the pipe 45, by means of an electric motor 46. During the movement, the overpressure is reduced for emergency or emergency braking. The increase in pressure is made by turning on the compressor 16 at the mooring of the vessel, supplying compressed air through the pipe 47, blocked by the valve 48, and turning on the nose engines 49 when the vessel is moving, the exhaust gases of which enter the space 39.

Камера сгорания 5 (фиг. 7) имеет теплоизолирующий слой 32 который находится между металлическим оголовником 7 и сферической оболочкой 51, выполненной из жаропрочного сплава с теплоемкостью, достаточной для подогрева воздуха, поступающего по трубкам 19, до температуры воспламенения дизельного топлива. Для воспламенения бензина вспрыскиваемого форсункой 10 для запуска холодного двигателя в камере 5 установлена электросвеча 52. The combustion chamber 5 (Fig. 7) has a heat-insulating layer 32 which is located between the metal ogolovnik 7 and the spherical shell 51 made of a heat-resistant alloy with a heat capacity sufficient to heat the air entering through the tubes 19 to the ignition temperature of diesel fuel. To ignite the gasoline sprayed by the nozzle 10 to start a cold engine, an electric candle 52 is installed in the chamber 5.

Для защиты крыльев и движителей при швартовании и буксировке судна оно имеет передний 53 и задний 54 бамберги подобно тем, какие устанавливаются на автомобилях. To protect the wings and propulsors during the mooring and towing of the vessel, it has a front 53 and rear 54 bamberg similar to those installed on cars.

Работа двигателей судна начинается включением программы "пуск" на компьютере, управляющим работой всех механизмов судна. Перед включением этой программы предполагается, что стартовая камера 22 заполнена водой до уровня клапана 24, который закрыт, а судно или неподвижно, или после его буксировки движется с малой скоростью вперед в положении, при котором корпус надводного крыла 1 находится в воде не ниже грузовой ватерлинии. The work of the ship’s engines begins with the start-up program on the computer that controls the operation of all the ship’s mechanisms. Before starting this program, it is assumed that the launch chamber 22 is filled with water to the level of the valve 24, which is closed, and the vessel either moves stationary or after towing it at low speed forward in a position in which the surface wing body 1 is not lower than the cargo water line in the water .

В первый момент включения программы "пуск" запускается компрессор 16. После того как он начнет устойчиво работать открывается клапан 18 патрубка 17, через который сжатый воздух начинает поступать в камеру 6, а через трубки 19 при открытых клапанах 20 в камеру 5. Открывается клапан 15 в результате чего бензин из шаровой камеры 12 под давлением сжатого воздуха шаровой камеры 13 распыляется форсункой 10 в камере сжигания и поджигается электросвечой 52 в виде факела. Горение факела поддерживается поступлением сжатого воздуха из камеры 6, в которой давление будет больше чем в камере 5, а в камере 5 оно будет достаточным в конце горения факела для воспламенения дизельного топлива. At the first moment of starting the start-up program, the compressor 16 starts. After it starts to work stably, the valve 18 of the pipe 17 opens, through which the compressed air begins to flow into the chamber 6, and through the tubes 19 with the valves 20 open, into the chamber 5. The valve 15 opens as a result, gasoline from the ball chamber 12 under the pressure of compressed air of the ball chamber 13 is sprayed by the nozzle 10 in the combustion chamber and ignited by an electric candle 52 in the form of a torch. Flame burning is supported by the flow of compressed air from chamber 6, in which the pressure will be greater than in chamber 5, and in chamber 5 it will be sufficient at the end of the torch combustion to ignite diesel fuel.

Момент включения форсунки 8, через которую производится впрыск дизельного топлива в камеру сгорания, определяется по времени от включения электросвечи 52 зажигания (или открытия клапана 15). С включением в работу форсунки 8 закрывается клапан 15, происходит воспламенение дизельного топлива, давление в камере поднимается в 6-8 раз, клапаны 20 закрываются, через горловину 21 газы поступают в стартовую камеру 22 и резко повышают давление над водой, заполняющей эту камеру, которое до этого момента было равно давлению воспламенения дизельного горючего, созданного бензиновым факелом. The moment of inclusion of the nozzle 8, through which diesel fuel is injected into the combustion chamber, is determined by the time from the inclusion of the electric light 52 of the ignition (or opening of the valve 15). When the nozzle 8 is turned on, the valve 15 closes, diesel fuel ignites, the pressure in the chamber rises 6-8 times, the valves 20 close, through the neck 21 gases enter the starting chamber 22 and sharply increase the pressure above the water filling this chamber, which up to this point it was equal to the ignition pressure of the diesel fuel created by the gasoline torch.

Вода из камеры 22 устремится через горловину 29 в зазор между трубами 30 и 31 и создаст течение в трубе 30 в сторону, противоположную направлению движения судна, увлекая своим движением воду, поступающую из трубы 31. С этого момента, начинается работа камеры сгорания 5 в форсированном режиме, который формируется повышением давления воздуха, подаваемым компрессором 16 до предельного значения (определяемого возникновением детонации) и повышением частоты работы форсунки 8. Форсированный режим работы камеры сгорания 5 позволит увеличить тягу двигателей и, тем самым, уменьшить время подъема надводного корпуса 1 над водой и выхода судна на крейсерскую скорость. При этом форсированный режим работы камеры сгорания 5 заменяется на нормальный. Water from the chamber 22 rushes through the neck 29 into the gap between the pipes 30 and 31 and creates a flow in the pipe 30 in the direction opposite to the direction of the vessel’s movement, dragging the water coming from the pipe 31 with its movement. From this moment, the operation of the combustion chamber 5 in forced mode, which is formed by increasing the air pressure supplied by the compressor 16 to the limit value (determined by the occurrence of detonation) and increasing the frequency of the nozzle 8. Forced operation of the combustion chamber 5 will increase engine thrust lei and, thereby, reduce the time of lifting the surface of the hull 1 above the water and the ship at cruising speed. In this case, the forced operation of the combustion chamber 5 is replaced by normal.

Еще при форсированном режиме вся вода из стартовой камеры 22 будет вытеснена выхлопными газами в зазор между трубами 30 и 31, и в этот зазор будут поступать выхлопные газы. В этот момент включается насос 27, и через форсунки 25 в нижнюю часть камеры 22 начнет поступать вода в таком количестве, что температура выхлопных газов вместе с паром от испарения воды, поступающих в зазор между трубами 30 и 31, будет снижена до 100^oC. За счет пара, образовавшегося от воздействия горячих (с температурой до 500^oC) выхлопных газов на воду, распыляемую форсунками 25, увеличится объем и давление смеси выхлопных газов и пара, которое увеличит КПД двигателя.Even in forced mode, all water from the start chamber 22 will be displaced by the exhaust gases into the gap between the pipes 30 and 31, and exhaust gases will enter this gap. At this moment, the pump 27 is turned on, and through the nozzles 25, water will begin to flow into the lower part of the chamber 22 in such a quantity that the temperature of the exhaust gases together with the vapor from the evaporation of water entering the gap between the pipes 30 and 31 will be reduced to 100 ^o C. Due to the steam generated from the influence of hot (with a temperature of up to 500 ^o C) exhaust gases on the water sprayed by the nozzles 25, the volume and pressure of the mixture of exhaust gases and steam will increase, which will increase the efficiency of the engine.

Изменение курса движения судна производится путем изменения частоты работы камеры сгорания 5 двигателей левой стороны по отношению к двигателям правой стороны. Это изменение производит компьютер, в который поступают электросигналы от прибора курса, установленного на капитанском мостике. The change in the course of the vessel’s movement is made by changing the frequency of the combustion chamber 5 of the left side engines with respect to the right side engines. This change is made by the computer, which receives electrical signals from the heading device installed on the captain’s bridge.

Торможение судна производится за счет прекращения работы двигателей, в результате чего судно погрузится в воду до ватерлинии и за короткое время потеряет скорость. Командой на торможение открывается клапан 44, давление в камере 39 снижается до атмосферного и она заполняется водой. The ship is braked by shutting down the engines, as a result of which the ship will sink into the water to the waterline and lose speed in a short time. The valve 44 opens the valve 44, the pressure in the chamber 39 is reduced to atmospheric and it is filled with water.

Движение судна с большей скоростью подобно движению глиссера поддерживается подъемной силой, обусловленной динамической реакцией воды на нижние плоскости крыльев 2 и 3, которые как бы скользят по поверхности воды. Этому скольжению крыльев 2 и 3 содействует гидростатическое давление, создаваемое выхлопными газами реактивных двигателей и движителей установленных в носовом крыле 2, которые поступают в замкнутое пространство 39 воздушной подушки под дном 41 судна. При этом избыток выхлопных газов проходит под плоскостью крыла 3 уменьшая его трение о воду, а давление газов в камере 39 понижает уровень воды перед крылом 3, уменьшая лобовое сопротивление воды движению крыла. Положительное значение имеет и то, что при большей скорости движения, практически, отсутствует аэродинамическое сопротивление движению передней стенки крыла 3, т.к. в замкнутом пространстве 39 сжатые выхлопные газы движутся вместе с судном со скоростью, равной скорости движения крыла 3. The movement of the vessel with greater speed, like the movement of a glider, is supported by the lifting force due to the dynamic reaction of water to the lower planes of wings 2 and 3, which seem to glide over the surface of the water. This glide of wings 2 and 3 is facilitated by the hydrostatic pressure generated by the exhaust gases of the jet engines and propulsion devices installed in the nose wing 2, which enter the enclosed space 39 of the air cushion under the bottom of the vessel 41. In this case, an excess of exhaust gases passes under the plane of the wing 3, reducing its friction against water, and the pressure of the gases in the chamber 39 lowers the water level in front of the wing 3, reducing the drag of the water to the wing. A positive value is also the fact that at a higher speed, there is practically no aerodynamic resistance to the movement of the front wall of the wing 3, because in the enclosed space 39, the compressed exhaust gases move together with the vessel at a speed equal to the speed of the wing 3.

Положительный эффект глиссирования заключается в том, что с увеличением скорости движения судна (в каких-то пределах) происходит не увеличение, а уменьшение суммарной силы трения нижней поверхности крыла о поверхность воды, т.к. уменьшается площадь соприкосновения этих поверхностей при глиссировании. По-видимому, положительный эффект глиссирования даст возможность предлагаемой конструкции судна достигнуть таких скоростей, которые недостижимы для известных судов (например, скорости в 200 км/час). Эффект глиссирования позволит существенно (в 2-3 раза) сократить ширину крыльев и, тем самым, уменьшить величину их трения о поверхность воды при больших скоростях движения судна. The positive effect of gliding is that with an increase in the speed of the vessel (to some extent) there is not an increase, but a decrease in the total friction force of the lower surface of the wing against the surface of the water, because the contact area of these surfaces during planing is reduced. Apparently, the positive effect of gliding will enable the proposed design of the vessel to reach speeds that are unattainable for known vessels (for example, speeds of 200 km / h). The effect of gliding will significantly (2-3 times) reduce the width of the wings and, thereby, reduce the amount of friction against the surface of the water at high speeds of the vessel.

Глиссирование крыльев 2 и 3 является новым существенным признаком предлагаемой конструкции судна дающим новый сверхсуммарный результат увеличения эффективности двигателей и движителей судна. Gliding of wings 2 and 3 is a new significant feature of the proposed design of the vessel giving a new ultramount result of increasing the efficiency of the engines and propulsors of the vessel.

Эффективность работы судна определяется прежде всего КПД работы его двигателей и движителей. КПД водо-газового реактивного двигателя этого судна будет не меньше чем в 2 раза превышать КПД судовых двигателей известных конструкций за счет большего использования температуры воспламенения топлива на полезную работу двигателя. Так в предлагаемом двигателе термоизолирующий слой 32 в несколько раз уменьшит потерю тепла, которую имеет дизель в специально созданной водной системе его охлаждения. К тому же в дизеле выхлопные газы с температурой 500^oC теряются для КПД, а в предлагаемом двигателе большая часть их тепловой энергии используется путем превращения воды (подаваемой форсунками 25) в пар повышения давления и объема выхлопных газов в смеси с паром.The effectiveness of the vessel is determined primarily by the efficiency of its engines and propulsors. The efficiency of the water-gas jet engine of this vessel will be no less than 2 times higher than the efficiency of ship engines of known designs due to the greater use of the ignition temperature of the fuel for useful engine operation. So in the proposed engine, the insulating layer 32 will several times reduce the heat loss that diesel has in a specially created water cooling system. In addition, in a diesel engine, exhaust gases with a temperature of 500 ^o C are lost for efficiency, and in the proposed engine, most of their thermal energy is used by converting water (supplied by nozzles 25) into steam to increase the pressure and volume of exhaust gases in a mixture with steam.

Далее в предлагаемом двигателе нет движущихся силовых частей дизельного двигателя, расходующего часть вырабатываемой энергии на трение. Нет также электрогенератора и электродвигателя, необходимых для передачи энергии от дизеля к гребному винту. Further, in the proposed engine there are no moving power parts of the diesel engine, which consumes part of the generated energy for friction. There is also no electric generator and electric motor needed to transfer energy from the diesel engine to the propeller.

При скорости движения этого судна, равной 100 км/час, предлагаемый прямоточный водно-газовый движительно-нагнетательный канал движителя непрерывного действия судна будет иметь КПД в 2 раза больший, чем КПД гребного винта, КПД которого при таких скоростях менее 50% (без вычитания энергии водного потока, создаваемого движителем в направлении, противоположном направлению движения судна). When the speed of this vessel is 100 km / h, the proposed direct-flow water-gas propulsion and pressure channel of the continuous propulsion vehicle will have an efficiency 2 times greater than the efficiency of the propeller, the efficiency of which at these speeds is less than 50% (without subtracting energy water flow created by the propulsion device in the direction opposite to the direction of movement of the vessel).

Таким образом, КПД силовой установки этого судна будет в 4 раза больше КПД известных судов типа "Комета" с дизельным двигателем, которые могут развивать скорость в 90-100 км/час. В 4 раза большая тяговая сила, развиваемая реактивными двигателями и движителями этого судна по сравнению с известными судами на подводных крыльях при равном расходе топлива двигателями, позволяет развивать судну скорость движения до 100 км/час и иметь радиус действия с одной заправкой топлива в 8-10 раз большей, чем у известных судов с подводными крыльями. Эти качества описываемого судна позволяет создать океанские лайнеры, например, длиной в 200 м и шириной в 150 м, обеспечивающие комфортные условия для размещения 10000 пассажиров с полезной площадью кают и других помещений на 5 палубах воздушно-крылатого судна в 100 тыс. м². Такой лайнер, обладая в 2 раза большей скоростью, чем самые быстроходные из известных, сможет обслужить транспортный поток пассажиров в несколько раз больший, чем любой из известных океанских лайнеров при меньшей стоимости билета для пассажира благодаря большей экономичности работы двигательной и движительной установок.Thus, the efficiency of the power plant of this vessel will be 4 times greater than the efficiency of known vessels of the Comet type with a diesel engine, which can reach a speed of 90-100 km / h. 4 times greater traction force developed by jet engines and propellers of this vessel compared to the well-known hydrofoil vessels with equal fuel consumption by engines, allows the vessel to develop a speed of up to 100 km / h and have a radius of action with one fueling of 8-10 times larger than the famous hydrofoil ships. These qualities of the described vessel allows you to create ocean liners, for example, 200 m long and 150 m wide, providing comfortable conditions for accommodating 10,000 passengers with a useful area of cabins and other rooms on 5 decks of an air-winged vessel of 100 thousand m ² . Such a liner, possessing 2 times faster speed than the fastest known ones, will be able to serve the passenger traffic stream several times greater than any of the known ocean liners at a lower ticket price for a passenger due to the greater efficiency of the propulsion and propulsion systems.

Отсутствие движущихся силовых узлов в предложенной судовой движительно-двигательной установке и простота ее обслуживания дает основание утверждать, что срок эксплуатации их будет в несколько раз больше, чем известных дизелей и гребных винтов. Простота конструкции и мощность приходящегося на 1 кг веса, более в 10 раз превышающая удельную мощность известных судовых двигателей и движителей, позволяет также утверждать, что срок окупаемости затрат на постройку предлагаемого судна будет в несколько раз меньше, чем известных судов лучших конструкций. The absence of moving power units in the proposed ship propulsion and propulsion system and the simplicity of its maintenance gives reason to argue that their service life will be several times longer than the known diesel engines and propellers. The simplicity of the design and the power per 1 kg of weight, more than 10 times the specific power of the known ship engines and propulsors, also allows us to state that the payback period for the construction of the proposed vessel will be several times less than the known ships of the best designs.

Claims

1. A vessel containing a surface hull with engines, having fuel tanks, launching devices, combustion chambers and compressors for forming an air cushion between the bottom of the surface hull, sides and upper surfaces of the bow and stern wings, characterized in that each wing is arranged in a water-gas reactive propulsion-jet direct-flow channel in communication with the corresponding of the aforementioned engines, while the fuel tanks are placed inside the mentioned wings.

2. The vessel according to claim 1, characterized in that each of the said engines is made with a dome-shaped chamber having a dome-shaped ogolovnik located inside it, inside which the combustion chamber of this engine is located in the center, which is made spherical, and its compressor is communicated by a pipe blocked by a valve , with a domed chamber, which is in communication with the combustion chamber by means of tubes with automatically opening valves, while the engine is made with a spherical starting chamber, the necks communicating with the chamber and said direct-flow channel, moreover, this channel is made with a coaxially placed water inlet pipe forming an annular gap on the outside with this direct-flow channel, the cross-sectional area of which is equal to the critical cross-sectional area of the neck communicating with the spherical launch chamber with the said direct-flow channel, while the spherical starting the chamber is made with a device for filling it with water and a device for vaporization, while the combustion chamber is lined with a heat-resistant alloy, and all working surfaces STI engine adapted to the heat insulating coating.

3. The vessel according to claim 1, characterized in that the device for starting each engine is made with a spherical gas chamber and a compressed air ball chamber interconnected, and a spherical gas chamber connected to said combustion chamber by a tube having a valve and a nozzle with an electric spark plug.

4. The vessel according to claim 1, characterized in that each fuel tank is made with an elastic hollow shell having a volume equal to half the tank’s capacity, fixed along the perimeter of the midline of the side walls of the tank and separating the upper part of the tank, filled with nitrogen under excess pressure, perforated pipes for its supply, mounted on the ceiling of this tank, from its lower part, filled with fuel, with perforated pipes for its supply, fixed on the bottom of this tank.

5. The vessel according to claim 1, characterized in that the said device for vaporization in the launch chamber is made with tubes and nozzles located in the lower part of this chamber and in communication with pumps for supplying water to these tubes.