RU2178368C1

RU2178368C1 - Marine water-jet propeller

Info

Publication number: RU2178368C1
Application number: RU2001109403A
Authority: RU
Inventors: В.Б. Латышенко; В.Я. Максимов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "АКС-ИНВЕСТ"
Priority date: 2001-04-06
Filing date: 2001-04-06
Publication date: 2002-01-20

Abstract

FIELD: shipbuilding; water-jet propellers. SUBSTANCE: reflection shield 8 with lower edge 10 bent towards ship's bow is located at end of nozzle 2 located after transom 7 of hull 6. Lower edge 10 is located above ship's bottom. Side walls 11 of shield 8 are located over its side edges between nozzle 2 and rudders 4. Guide profiled members 12 are mounted between side walls 11. Guide members 12 and lower edge 10 of shield 8 are located at angle of no less than 45 deg relative to level. Vertical plates 14 are located on ends of walls 11 on side of ship's stern. EFFECT: enhanced efficiency of ship handling at astern running. 7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению, в частности к водометным движителям судов и плавсредств, и может найти применение на катерах, теплоходах и другом водном транспорте. The invention relates to shipbuilding, in particular to jet propulsion of ships and boats, and can find application on boats, motor ships and other water transport.

Известен водометный движитель малого катера типа КС-100Д, который состоит из водозаборника (туннеля), корпуса, винта, сопла со спрямляющим аппаратом и опорным резинометаллическим подшипником, гребного вала с упорным подшипником, винта и водовода заднего хода. Сопло входит в сальниковое уплотнение реверсно-рулевого устройства. Водомет вместе с движителем на таком катере расположен в пространстве от кормовой до средней части корпуса, что не всегда удобно, так как неэффективно используется полезный объем судна. Known water jet propulsion of a small boat type KS-100D, which consists of an intake (tunnel), a hull, a screw, a nozzle with a straightening device and a supporting rubber-metal bearing, a propeller shaft with a thrust bearing, a screw and a reverse gear. The nozzle is included in the stuffing box seal of the reverse steering device. A water cannon along with a propulsion device on such a boat is located in the space from the stern to the middle part of the hull, which is not always convenient, since the useful volume of the vessel is inefficiently used.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому техническому решению является судовой водометный движитель итальянской фирмы CASTOLDI SpA. Водометный движитель содержит водозаборное устройство, водяной насос, рули и реверсивную створку. Расположен водомет за транцем корпуса судна, и поэтому в режиме реверса струя в корпус не попадает и не ударяется о него, что при высокой энерговооруженности катера (как в прототипе), возможно, и оправдано. В то же время необходимость уменьшения выступающих частей водометного движителя за габариты корпуса и малая энерговооруженность снижает эффективность управления движением судна на заднем ходу. The closest in technical essence and the achieved result to the proposed technical solution is the ship's water jet propulsion of the Italian company CASTOLDI SpA. The jet propulsion device comprises a water intake device, a water pump, rudders and a reversing wing. A water cannon is located behind the transom of the ship’s hull, and therefore, in reverse mode, the jet does not hit the hull and does not hit it, which, with a high power load of the boat (as in the prototype), is probably justified. At the same time, the need to reduce the protruding parts of the water-jet propulsion system for the dimensions of the hull and low power supply reduces the efficiency of controlling the movement of the vessel in reverse.

Технической задачей, решаемой изобретением, является повышение эффективности управления движением судна на заднем ходу при уменьшении габаритов судна и его малой энерговооруженности. The technical problem solved by the invention is to increase the efficiency of controlling the movement of the vessel in reverse while reducing the dimensions of the vessel and its low power ratio.

Сущность решения технической задачи заключается в том, что в судовом водометном движителе, содержащем рабочий орган, водовод с соплом и водозаборником, реверсивно-рулевое устройство, на конце сопла (вокруг него), расположенного за транцем корпуса, установлен щит (лист) отражения с профилированной нижней частью (нижняя кромка щита загнута вниз в сторону носа судна). Тогда при опущенной реверсивной створке в результате давления, образующегося в пространстве за соплом, большая часть воды, вытекаемая из этого пространства, благодаря щиту с профилированной нижней кромкой организует поток выброса воды в направлении к носу судна (исключая попадания струй на транец), повышая эффективность работы реверсивно-рулевого устройства. При этом загнутая нижняя кромка щита отражения, расположенная выше днища судна, не создает дополнительного сопротивления движению судна. Габариты судна уменьшаются за счет уменьшения выступающих частей водометного движителя за пределы корпуса судна. The essence of solving the technical problem lies in the fact that in the ship’s jet propulsion device containing a working body, a water conduit with a nozzle and an intake, a reversing-steering device, a shield (sheet) of reflection with a profiled is installed on the end of the nozzle (around it) located behind the transom of the hull the lower part (the lower edge of the shield is bent down towards the bow of the vessel). Then, when the reversing shutter is lowered as a result of the pressure generated in the space behind the nozzle, most of the water flowing out of this space, thanks to the shield with a profiled lower edge, organizes a water discharge flow towards the bow of the vessel (excluding the impact of jets on the transom), increasing work efficiency reverse steering device. In this case, the bent lower edge of the reflection shield located above the bottom of the vessel does not create additional resistance to the movement of the vessel. The dimensions of the vessel are reduced by reducing the protruding parts of the jet propulsion beyond the hull.

Для повышения эффективности работы реверсивно-рулевого устройства, особенно при низком давлении в пространстве за соплом, щит отражения снабжен боковыми стенками, расположенными по его боковым кромкам в районе между соплом и рулями рулевого устройства. Это увеличивает расход воды, увеличивая тягу движителя на заднем ходу. To increase the efficiency of the reversing-steering device, especially at low pressure in the space behind the nozzle, the reflection shield is provided with side walls located along its lateral edges in the region between the nozzle and the steering wheels. This increases water consumption by increasing propulsion in reverse.

Снизу щит отражения выполнен с направляющими элементами, выполненными в виде профилированных направляющих лопаток, расположенными между боковыми стенками и закрепленными на них. Все это позволяет организовать поток в нужном направлении и с минимальным сопротивлением. From below, the reflection shield is made with guide elements made in the form of profiled guide vanes located between the side walls and fixed to them. All this allows you to organize the flow in the right direction and with minimal resistance.

Направляющие элементы расположены под углом менее 45 градусов к горизонтали, как и угол загиба щита, так как при углах больше 45 градусов эффективность работы реверсивно-рулевого устройства движения на заднем ходу снижается (струи воды начинают ударяться в транец корпуса судна). The guiding elements are located at an angle of less than 45 degrees to the horizontal, as well as the angle of the bend of the shield, since at angles greater than 45 degrees the efficiency of the reversing-steering device for reversing decreases (water jets begin to hit the transom of the ship's hull).

На торцах боковых стенок отражающего щита со стороны задней кромки расположены вертикальные пластины (боковые отражатели), выполненные с изгибом под кромки рулей рулевого устройства, препятствующие вытеканию воды из пространства за соплом. At the ends of the side walls of the reflecting shield from the side of the trailing edge there are vertical plates (side reflectors) made with a bend under the edges of the rudders of the steering device, preventing water from flowing out of the space behind the nozzle.

На фиг. 1 изображен предлагаемый судовой водометный движитель в продольном разрезе, на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1, на фиг. 3 - вид отражательного щита в сборке. In FIG. 1 shows the proposed ship's water jet propulsion in longitudinal section, in FIG. 2 is a section along AA of FIG. 1, in FIG. 3 is a view of a reflective shield in an assembly.

Судовой водометный движитель содержит (фиг. 1-2) рабочий орган 1, водовод с соплом 2 и водозаборником 3, реверсивно-рулевое устройство (рули 4 и реверсная створка 5). Движитель крепится к корпусу 6 судна так, что за транцем 7 расположено только сопло 2 водомета. На конце сопла 2 вокруг него (фиг. 3) установлен щит отражения 8, выполненный в виде стального листа толщиной 3-5 мм и закрепленный на платформе 9, которая в свою очередь закреплена на транце 7 судна. Нижняя кромка 10 щита отражения 8 загнута вниз в сторону носа, угол загиба α₁ (см. фиг. 1) по отношению к горизонтали составляет менее 45 градусов. Щит отражения 8 имеет боковые стенки 11, расположенные по его боковым кромкам (по длине судна) в районе между соплом 2 и рулями 4 рулевого устройства. Снизу, за загнутой кромкой 10 щита отражения 8 между боковыми стенками 11 установлены направляющие элементы 12, выполненные в виде профилированных по толщине пластин, закрепленные на боковых стенках 11 и с помощью ребер жесткости 13 к щиту 8. Направляющие элементы 12 расположены под углом α₂ менее 45 градусов к горизонтали. На торцах боковых стенок 11 отражающего щита 8 со стороны кормы расположены вертикальные пластины 14, выполненные с изгибом под кромки рулей 4.The ship water-jet propulsion device contains (Fig. 1-2) a working body 1, a water conduit with a nozzle 2 and a water intake 3, a reversing-steering device (steering wheels 4 and a reversing wing 5). The mover is attached to the hull 6 of the vessel so that behind the transom 7 is located only the nozzle 2 of the water jet. At the end of the nozzle 2 around it (Fig. 3) there is a reflection shield 8 made in the form of a steel sheet with a thickness of 3-5 mm and mounted on a platform 9, which in turn is mounted on the transom 7 of the vessel. The lower edge 10 of the reflection shield 8 is bent down towards the nose, the bending angle α ₁ (see Fig. 1) with respect to the horizontal is less than 45 degrees. The reflection shield 8 has side walls 11 located along its lateral edges (along the length of the vessel) in the region between the nozzle 2 and the rudders 4 of the steering device. Below, behind the bent edge 10 of the reflection shield 8, between the side walls 11 there are installed guide elements 12 made in the form of thickness-profiled plates mounted on the side walls 11 and using stiffeners 13 to the shield 8. The guide elements 12 are located at an angle α ₂ less 45 degrees to the horizontal. At the ends of the side walls 11 of the reflecting shield 8 from the side of the stern are vertical plates 14, made with a bend under the edges of the rudders 4.

Движитель работает следующим образом. The mover operates as follows.

Приведенный во вращение от гребного вала рабочий орган 1 (рабочее колесо) отбрасывает воду, содержащуюся внутри трубы водовода 2, создавая реактивную струю. При опущенной реверсивной створке 5 (задний ход судна) в результате давления, образующегося в пространстве между соплом 2 и реверсивной створкой 5, вода, вытекаемая из этого пространства, устремляется по направлению к носу судна. Нижняя, загнутая вниз к носу, кромка 10 щита 8 организует поток выброса воды в направлении его впускного отверстия, повышая эффективность работы реверсивно-рулевого устройства. При этом загнутая кромка 10 щита отражения 8 не создает дополнительного сопротивления движению судна, так как нижняя кромка 10 щита расположена выше задней кромки 6 днища судна. При низком давлении и высоком расходе воды щит отражения 8 с боковыми стенками 11 увеличивает тягу движителя на заднем ходу. Brought into rotation from the propeller shaft, the working element 1 (impeller) discards the water contained inside the pipe 2, creating a jet stream. When the reversing shutter 5 is lowered (reverse), as a result of the pressure generated in the space between the nozzle 2 and the reversing shutter 5, water flowing from this space rushes towards the bow of the ship. The lower, bent down to the nose, edge 10 of the shield 8 organizes the flow of water discharge in the direction of its inlet, increasing the efficiency of the reversing-steering device. In this case, the bent edge 10 of the reflection shield 8 does not create additional resistance to the movement of the vessel, since the lower edge 10 of the shield is located above the trailing edge 6 of the bottom of the vessel. At low pressure and high water flow, the reflection shield 8 with the side walls 11 increases the thrust of the propulsion device in reverse.

Щит отражения 8 с направляющими элементами 12 позволяет организовать поток в нужном направлении, обеспечивая дальнейшее повышение эффективности управления судном на заднем ходу. The reflection shield 8 with the guiding elements 12 allows you to organize the flow in the right direction, providing a further increase in the efficiency of control of the vessel in reverse.

Предлагаемое техническое усовершенствование водометного двигателя повышает эффективность движения судна на заднем ходу при его невысокой энерговооруженности, при этом габариты судна уменьшаются за счет уменьшения выступающих частей водометного движителя за пределы корпуса судна, а полезный объем судна практически не уменьшается. The proposed technical improvement of the water-jet engine increases the efficiency of the ship in reverse when its power ratio is low, while the dimensions of the vessel are reduced due to the reduction of the protruding parts of the water-jet propulsion beyond the hull, and the useful volume of the vessel is practically not reduced.

Claims

1. A ship water-jet propulsion device containing a working body, a water conduit with a nozzle and an intake, a reversing-steering device, characterized in that a reflection shield is installed at the end of the nozzle located behind the transom of the ship’s hull, the lower edge of which is bent down towards the bow of the ship.

2. The device according to claim 1, characterized in that the lower edge of the shield bent down is located above the bottom of the vessel.

3. The device according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the reflection shield has side walls located along its lateral edges in the region between the nozzle and the steering wheels.

4. The device according to p. 3, characterized in that the bottom of the reflection shield is made with guide elements located between the side walls.

5. The device according to p. 4, characterized in that the guide elements are made in the form of profiled plates.

6. The device according to paragraphs. 1-4, characterized in that the lower edge of the shield and the guide elements are located at an angle of less than 45 ^o to the horizontal.

7. The device according to paragraphs. 2-6, characterized in that at the ends of the side walls of the reflecting shield from the side of the trailing edge are vertical plates with a bend under the edges of the rudders of the steering device.