RU2297361C2 - Устройство для увеличения тяги судна - Google Patents
Устройство для увеличения тяги судна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2297361C2 RU2297361C2 RU2005123025/11A RU2005123025A RU2297361C2 RU 2297361 C2 RU2297361 C2 RU 2297361C2 RU 2005123025/11 A RU2005123025/11 A RU 2005123025/11A RU 2005123025 A RU2005123025 A RU 2005123025A RU 2297361 C2 RU2297361 C2 RU 2297361C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ship
- increase
- vessel
- wave
- inclined surface
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T70/00—Maritime or waterways transport
- Y02T70/50—Measures to reduce greenhouse gas emissions related to the propulsion system
- Y02T70/5218—Less carbon-intensive fuels, e.g. natural gas, biofuels
- Y02T70/5236—Renewable or hybrid-electric solutions
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судостроению и касается создания устройств для использования энергии волн с целью увеличения силы тяги для пропульсивного движения судов. У судна, имеющего дополнительное дно в виде наклонной поверхности в подводной части носовой оконечности, выполнено устройство, использующее энергию волн. В подводной части кормовой оконечности судна жестко установлен стабилизатор в виде крыльевого профиля для создания дифферентующего момента. Дифферентующий момент способствует при взаимодействии упомянутой наклонной поверхности с потоком жидкости на волнении увеличению тяговой силы. 2 ил.
Description
Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым устройствам, использующим энергию волны.
Одной из проблем, решаемой современной наукой и техникой, является проблема источников энергии. Только за одни сутки на Земле сжигается столько топлива органического происхождения, сколько природа может его синтезировать за 1000 лет. Вместе с тем поверхность земли на 2/3 представлена морями и океанами, энергия волнения которых значительно превосходит запасы энергии полезных ископаемых. Среднее состояние морей и океанов - это состояние, при котором волнение составляет 3-4 балла. Ветрами на поверхность океанов передается кинетическая энергия мощностью примерно 1011 кВт. Тысячи кораблей с экипажами на борту бороздят моря и океаны, сжигают для этого органическое топливо, не замечая, что у них под ногами колоссальное количество энергии.
Со времен парусного флота из двух сил, действующих на судно, - силы давления ветра, улавливаемого парусами, и силы волнения моря - приоритет получала первая. Остался незамеченным тот факт, что энергия морских волн значительно превосходит энергию ветра, так как плотность воды в 800 раз больше плотности воздуха. Потеря скорости хода у судов на волнении достигает 50% [1], и удвоение скорости потребует троекратное увеличение мощности главного двигателя, а между тем мощность морских волн, т.е. их энергию, проходящую через ширину судна в единицу времени при ходе судна против волны, можно оценить выражением
где ρ - плотность воды;
g - ускорение силы тяжести;
а - амплитуда волны;
В - ширина судна;
Vc, Vp - скорости судна и волны соответственно.
Эта мощность на порядок превосходит мощность главного двигателя. Следовательно, использование энергии волн является перспективным направлением получения высоких скоростей хода судна на волнении. Остается решить техническую задачу получения энергии из морских волн. Для этого используют различные технические устройства [2], [3].
В качестве прототипа нами выбрано устройство, использующее энергию волны для создания тяги [3], представляющее собой дополнительное дно в виде наклонной поверхности в районе носовой оконечности судна 1 (фиг.1). При качке судна на волнении возникающая сила F имеет две составляющие: силу N, уменьшающую амплитуду качки, что благоприятно сказывается на условиях обитания экипажа, и силу Т - дополнительную тяговую силу, которая в случае работы главного двигателя уменьшает его напряженность, снижая температуру охлаждающей воды, и тем самым увеличивает моторресурс главного двигателя. Все это приводит к значительному экономическому эффекту. Кроме этого, при аварийной ситуации (в случае посадки судна на мель) дополнительное дно позволит предотвратить разрушение основного дна и поступление воды внутрь корпуса судна.
Целью настоящего изобретения является усовершенствование конструкции устройства, которое позволит существенно увеличить тяговую силу и позволит судну двигаться самостоятельно против волны без работы главного двигателя. В аварийных ситуациях в случае выхода из строя главного двигателя, когда требуется запас времени для его ремонта или вызова спасательного судна, это устройство позволит судну не только снизить скорость дрейфа, но и двигаться вперед против волны.
Указанная цель достигается тем, что в подводной части кормовой оконечности судна с помощью кронштейнов 2 (фиг.1) жестко устанавливается стабилизатор 3 в виде крыльевого профиля, позволяющий более эффективно взаимодействовать подводной части корпуса судна с потоком жидкости на волнении. Стабилизатор не выступает за габариты судна и устанавливается под небольшим углом атаки α к горизонтальной плоскости (фиг.2), оптимальное значение которого будет установлено в процессе экспериментальных исследований. Как показали предварительные исследования, проведенные на Черном море в г.Севастополе и в Коктебеле, применение стабилизатора в виде кормового крыльевого профиля 3 (фиг.1) в тандеме с дополнительным наклонным дном 1 позволило более чем в два раза увеличить скорость движения модели против волны. Для предотвращения действия кавитации и срыва потока применяют профиль крыла с равномерным распределением давления на верхней стороне крыла (стороне разрежения). Одним из таких профилей является легко изготавливаемый сегментный профиль с острыми входящими и выходящими кромками. Нижняя поверхность из соображения простоты делается плоской. Однако для повышения коэффициента гидродинамического качества и подъемной силы нижнюю поверхность можно сделать вогнутой. Наклонная поверхность в районе носовой оконечности подводной части судна и крыльевой профиль в подводной части кормовой оконечности работают как одно целое, формируют поток жидкости на волнении в районе подводной части судна так, что происходит плавное обтекание корпуса судна даже при качке, при этом снижается сопротивление корпуса судна и увеличивается скорость хода.
Кормовой крыльевой профиль выполняет роль несущей поверхности, представляющей собой тонкое, хорошо обтекаемое тело, которое движется в жидкости с малым углом атаки α и на котором возникает гидродинамическая подъемная сила L, действующая перпендикулярно направлению движения (фиг.2). Подъемная сила L есть составляющая гидродинамической силы Р, а сила сопротивления D действует в направлении отрицательных значений скорости V хода судна.
Кроме снижения сопротивления движению судна из-за плавного обтекания корпуса при наличии кормового крыльевого профиля, последний заставляет подъемную силу L, действующую на плече, равном длине судна, создавать дифферентующий момент, благодаря которому наклонная поверхность 1 (фиг.1) более эффективно взаимодействует на волнении с потоком жидкости, увеличивая при этом силу F и, следовательно, ее составляющие: силу N и тяговую силу Т, а следовательно, и скорость V судна.
Источники информации
1. Казанский К.В. «Штормование судов», М.: Транспорт, 1963 г.
2. Чикаренко В.Г. "Устройство для уменьшения скорости дрейфа судна". Патент №2184047, 2002 г.
3. Чикаренко В.Г. "Устройство, использующее энергию волны для создания тяги". Патент №2254261, 2005 г.
Claims (1)
- Устройство для увеличения тяги судна, имеющего дополнительное дно в виде наклонной поверхности в подводной части носовой оконечности судна, с использованием энергии волн, отличающееся тем, что в подводной части кормовой оконечности судна жестко установлен стабилизатор в виде крыльевого профиля для создания дифферентующего момента, способствующего при взаимодействии упомянутой наклонной поверхности с потоком жидкости на волнении увеличению тяговой силы.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123025/11A RU2297361C2 (ru) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Устройство для увеличения тяги судна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005123025/11A RU2297361C2 (ru) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Устройство для увеличения тяги судна |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005123025A RU2005123025A (ru) | 2007-01-27 |
RU2297361C2 true RU2297361C2 (ru) | 2007-04-20 |
Family
ID=37773205
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005123025/11A RU2297361C2 (ru) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | Устройство для увеличения тяги судна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2297361C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562086C2 (ru) * | 2013-10-30 | 2015-09-10 | РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, от имени которой выступает МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ "МИНПРОМТОРГ РОССИИ" | Устройство стабилизации движения надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна |
RU2668483C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-10-01 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Волнодвижители подводного судна |
-
2005
- 2005-07-20 RU RU2005123025/11A patent/RU2297361C2/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2562086C2 (ru) * | 2013-10-30 | 2015-09-10 | РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ, от имени которой выступает МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ "МИНПРОМТОРГ РОССИИ" | Устройство стабилизации движения надводного однокорпусного водоизмещающего быстроходного судна |
RU2668483C1 (ru) * | 2017-07-17 | 2018-10-01 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Волнодвижители подводного судна |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005123025A (ru) | 2007-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Dang et al. | Hydrodynamic aspects of steerable thrusters | |
Lee et al. | Hydrodynamic characteristics of a hydrofoil-assisted amphibious vehicle | |
CN107117277A (zh) | 带有仿生导管的吊舱推进器 | |
WO2004026681A1 (fr) | Sous-marin glissant a propulsion multi-mode | |
Yamaguchi et al. | Oscillating foils for marine propulsion | |
RU2297361C2 (ru) | Устройство для увеличения тяги судна | |
CN109941393A (zh) | 用于深v型船的带有主动式可控翼的球鼻艏及控制方法 | |
WO2008044941A2 (en) | Method, system and apparatus for producing a potential over a body | |
CN110040230B (zh) | 一种将波浪能转换成低频纵摇运动实现推进的海洋运载器 | |
US7055450B2 (en) | Transportation vehicle and method operable with improved drag and lift | |
US20230349352A1 (en) | Floating vessel for energy harvesting | |
JP2016043913A (ja) | 波動運動により船体を牽引する翼型構造体 | |
JP2019108046A (ja) | 空中翼を有する船舶 | |
KR101511559B1 (ko) | 세일요트 직진 및 태킹시 횡류력을 전진력으로 전환하기 위한 선미구조 | |
EP1453726B1 (en) | Method and system for producing a potential over a body | |
KR100441113B1 (ko) | 내항성능 향상을 위한 공기챔버가 형성된 위그선 | |
EP2977311A1 (en) | Dual mode oscillating foil propulsion system and method for oscillating at least one movable foil | |
CN2552810Y (zh) | 不会翻沉的船 | |
RU2310580C2 (ru) | Пропеллер "устюг" | |
RU2540156C1 (ru) | Волнодвижитель парус-решётка | |
CN2711043Y (zh) | 深海潜艇 | |
RU2436707C1 (ru) | Скоростное судно | |
CN117360683A (zh) | 一种冲压气浮快船 | |
RU2254261C1 (ru) | Устройство, использующее энергию волны для создания тяги | |
RU138377U1 (ru) | Скоростное судно |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070721 |