RU2392177C1 - Pitch-driven ship and pitch drive propulsor - Google Patents
Pitch-driven ship and pitch drive propulsor Download PDFInfo
- Publication number
- RU2392177C1 RU2392177C1 RU2008150522/11A RU2008150522A RU2392177C1 RU 2392177 C1 RU2392177 C1 RU 2392177C1 RU 2008150522/11 A RU2008150522/11 A RU 2008150522/11A RU 2008150522 A RU2008150522 A RU 2008150522A RU 2392177 C1 RU2392177 C1 RU 2392177C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wing
- axis
- ship
- vessel
- propulsion
- 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
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
-
- 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
- Toys (AREA)
Abstract
Description
1. Область техники, к которой относится изобретение.1. The technical field to which the invention relates.
Изобретение относится к водному транспорту, использующему энергию волн для движения и снабжения бортовых потребителей. Оно затрагивает такие области техники, как судоходство и судостроение, энергосбережение, экологию морей и океанов, рыбный промысел, туризм и спорт. Кроме того, освоение энергии волн открывает прекрасные перспективы для морского и океанского экологически чистого расселения людей вдали от суши.The invention relates to water transport that uses wave energy to move and supply onboard consumers. It affects such areas of technology as shipping and shipbuilding, energy conservation, the ecology of the seas and oceans, fishing, tourism and sports. In addition, the development of wave energy opens up great prospects for marine and ocean environmentally friendly resettlement of people away from land.
Напомним, что основными потребителями качеприводных движителей сейчас могут стать обычные суда и, скорее, не новые, а старые, морально устаревшие, но которые еще жаль отправлять на лом. Винт такого судна получает доброго помощника, способного не только добавить мощности, но и эффективно его подменить, особенно в благоприятных случаях, т.е. при реальном проявлении стихией своего "характера". В результате это судно при незначительной реконструкции может продлить срок своей службы уже в качестве качехода, экономящего 30-40% своего топлива и времени и настолько же увеличивающего свою автономность и дальность плавания. Такое судно при надлежащей подготовке не должно пережидать штормовую погоду в тихой гавани, а может смело отправляться в рейс.Recall that the main consumers of high-quality propulsion can now be ordinary ships and, rather, not new, but old, morally obsolete, but which are still a pity to send for scrap. The propeller of such a vessel receives a good helper, capable of not only adding power, but also effectively replacing it, especially in favorable cases, i.e. with the real manifestation by the element of its "character". As a result, this vessel, with minor reconstruction, can extend its service life as a quality ship, saving 30-40% of its fuel and time, and increasing its autonomy and range as much. Such a vessel, with proper preparation, should not wait for the stormy weather in a quiet harbor, but can safely go on a flight.
И наконец, качество качеприводного движителя качеходов, становящееся в настоящее время очень важным в масштабах планеты, - это полное отсутствие выбросов в атмосферу диоксида углерода, основного фактора, ухудшающего экологию Земли.And finally, the quality of the quality drive mover of quality ships, which is becoming very important at the global level, is the complete absence of carbon dioxide emissions into the atmosphere, the main factor that worsens the Earth’s ecology.
2. Уровень техники.2. The prior art.
К сожалению, судов, которые бы приводились в поступательное движение силой волны, в жизни еще пока нет. Имеются только патенты на волновые движители и авторские модели судов-качеходов, демонстрирующие поистине неограниченные возможности устройств, придающих судну движение и энергопитание его потребителям за счет использования морского волнения. Среди патентов следует отметить патенты российских изобретателей волновых движителей Сенькина Ю.Ф., Николаева М.Н., Савицкого А.И и других [2-6].Unfortunately, there are no ships in life yet that are driven by the translational force of the wave. There are only patents for wave propulsion and copyright models of quality ships, demonstrating the truly unlimited capabilities of devices that give the vessel movement and power to its consumers through the use of sea waves. Among the patents it should be noted the patents of Russian inventors of wave propulsion Senkin Yu.F., Nikolaev MN, Savitsky A.I. and others [2-6].
Они сумели привлечь внимание инженеров к этому интереснейшему зарождающемуся направлению отечественного судостроения - использованию энергии волн для движения судна. Суда, использующие волновую энергию для создания или увеличения своей тяги, названы ими волноходами, а преобразователи волновой энергии в тягу - крыловыми движителями.They managed to attract the attention of engineers to this interesting nascent direction of domestic shipbuilding - the use of wave energy for the movement of a ship. Vessels that use wave energy to create or increase their thrust are called waveguides, and the converters of wave energy into thrust are called wing propellers.
Серьезным недостатком волноходов, на автора, взгляд является то, что они из всей волновой энергии, воспринимаемой корпусом судна на водной поверхности, используют только ту часть, которая покрывается площадью упруго-колебательного крыла. Причем воспринятое крылом количество энергии пропорционально квадрату разности скоростей водных масс волны и самого крыла. Вместе с качающимся корпусом крыло в значительной степени повторяет вертикальное движение волн, и, следовательно, эта разность движений значительно меньше по скорости фактического вертикального волнового движения водных масс.A serious drawback of waveguides, in my opinion, is that they use only the part that is covered by the area of the elastic-vibrational wing out of all the wave energy perceived by the hull of the vessel on the water surface. Moreover, the amount of energy perceived by the wing is proportional to the square of the difference in the velocities of the water masses of the wave and the wing itself. Together with the swinging body, the wing largely repeats the vertical movement of the waves, and, therefore, this difference in movements is much less in speed of the actual vertical wave motion of water masses.
Повышение эффективности работы крыла получено здесь за счет увеличения его площади и увеличения вертикальной составляющей скорости его движения относительно масс воды и еще за счет приложения к нему всей энергии качающегося корпуса судна, получаемой им от волнения по всей площади ватерлинии. Для этого надо разместить крыло в относительно спокойных толщах воды и в то же время не так глубоко, чтобы не нарушить остальные характеристики судна. Глубина погружения крыла должна быть обоснована.Improving the efficiency of the wing was obtained here by increasing its area and increasing the vertical component of its speed relative to the masses of water and also by applying to it all the energy of the ship’s hull, which he receives from the waves throughout the entire waterline. To do this, place the wing in a relatively calm water column and at the same time not so deep as not to violate the other characteristics of the vessel. The depth of immersion of the wing should be justified.
3. Раскрытие изобретения.3. Disclosure of the invention.
3.1. Отличительные особенности качехода и глубина установки крыла.3.1. Distinctive features of the ship and the depth of the wing.
В отличие от изобретений Ю.Ф.Сенькина, использующих прямое взаимодействие крыла и волнового движения водных масс, представленный здесь качеприводной движитель организует взаимодействие качаемых корпусом крыльев с малоподвижными определенно глубокими массами воды. Для этого крыло кроме поступающей составляющей движения получает от качающегося судна импульсы вертикального движения, сообщаемые им через опущенные вниз вертикальные обтекаемые стойки-ножи, поддерживающие крыло на заданной глубине. Суда, использующие собственную качку для своего поступательного движения, по возникающей традиции [10-12] назовем качеходами.In contrast to the inventions of Yu.F. Senkin, using the direct interaction of the wing and the wave motion of water masses, the high-quality propulsion system presented here organizes the interaction of wings swung by the hull with slow-moving definitely deep bodies of water. For this, in addition to the incoming component of the movement, the wing receives pulses of vertical movement from the oscillating vessel, which are communicated to them through the vertically lowered streamlined racks-knives supporting the wing at a given depth. Vessels using their own pitching for their forward movement, according to the emerging tradition [10-12], will be called quality ships.
Изобретатель Einar Jakobsen [7-9] пытался создать качеход в прошлом веке. Он укрепил единственное крыло на конце непомерно длинного низко опущенного вертикального киля судна, похожего на яхту, ожидая ее продвижения за счет качки. Однако эксперименты автора показали, что судно с такой конструкцией движителя теряет килевую остойчивость при качке. Кроме того, оно не может идти в стесненных условиях, заходить и швартоваться в порту, т.к. не имеет средств уборки или складывания громоздкого движителя, что делает его практическое использование в коммерческом судовождении маловероятным.Inventor Einar Jakobsen [7-9] tried to create a quality walker in the last century. He strengthened the single wing at the end of the exorbitantly low lowered vertical keel of the ship, similar to a yacht, awaiting its progress due to the pitching. However, the author's experiments showed that a vessel with such a propulsion design loses keel stability during rolling. In addition, it cannot go in cramped conditions, enter and dock at the port, because It does not have the means of cleaning or folding a bulky mover, which makes its practical use in commercial navigation unlikely.
Желание повысить эксплуатационные качества качеходов, предложенных ранее [10-12], в условиях стесненного и смешанного плавания и, в частности, для судов речного флота заставили автора искать новые конструктивные решения качеприводных движителей, не выходящих или выходящих несущественно за габариты судов и отличающихся от решения изобретателя Einar Jakobsen [7-9]. Среди таких отличий следующие являются основными:The desire to improve the operational qualities of the quality ships proposed earlier [10-12], in the conditions of restricted and mixed navigation, and, in particular, for river fleet vessels, made the author search for new design solutions for high-quality propulsion engines that do not go out or go insignificantly in the dimensions of the vessels and differ from the solution inventor Einar Jakobsen [7-9]. Among these differences, the following are the main ones:
а) качеход использует не одну только вертикальную качку, как предполагает Einar Jakobsen, а, по крайней мере, два вида качки - килевую и вертикальную; в случае автономности упругих колебаний половин крыла используется также и энергия бортовой качки;a) the quality manager uses not only vertical pitching, as suggested by Einar Jakobsen, but at least two types of pitching - keel and vertical; in the case of autonomy of the elastic vibrations of the wing halves, the roll energy is also used;
б) качеход содержит не одно, а два крыла - каждое в своей оконечности, что обеспечивает килевую устойчивость судну и сглаживает импульсы генерируемой крыльями тяги;b) the quality ship contains not one but two wings - each at its tip, which ensures keel stability of the vessel and smooths the impulses of the thrust generated by the wings;
в) качеприводной движитель может иметь одну или две подвижные или неподвижные стойки, причем первые могут опускать крыло под воду и изымать его из воды при необходимости;c) a quality drive mover can have one or two movable or fixed racks, the former can lower the wing under water and remove it from the water if necessary;
г) каждое крыло опускается на рабочую глубину, на которой высота кругового движения частиц h становится в d раз меньше аналогичной высоты ho движения поверхностных частиц воды (т.е. высоты волн).d) each wing is lowered to the working depth at which the height of the circular motion of particles h becomes d times less than the same height ho of the movement of surface water particles (i.e. wave heights).
При формулировке последнего пункта исходим из рационального обоснования архитектуры качехода для того, чтобы получить наилучшее соотношение пропульсивного качества судна и габаритов качеприводного движителя.In the formulation of the last paragraph, we proceed from the rational justification of the ship's architecture in order to obtain the best ratio of the propulsive quality of the vessel and the dimensions of the quality drive mover.
Показатель d назовем степенью глубинной редукции высоты волны d=ho/h. По-видимому, его значение d=10 может нас вполне устроить. По материалам наблюдений, представленных в [1], высота волн ho в морях и океанах связана с их длиной L формулой ho=0.17·L∧0.75, так что для L=50 м она составляет ho=3.2 м.The exponent d is called the degree of deep reduction of the wave height d = ho / h. Apparently, its value d = 10 may well suit us. According to the observations presented in [1], the wave height ho in the seas and oceans is related to their length L by the formula ho = 0.17 · L ∧ 0.75, so that for L = 50 m it is ho = 3.2 m.
Поверхностные волны длиной L проникают на глубину у, уменьшаясь по высоте круговых орбит h согласно тому же источнику [1] до величины:Surface waves of length L penetrate to a depth of y, decreasing along the height of circular orbits h according to the same source [1] to the value:
Поделив обе части уравнения на ho и инвертировав их, получим редукцию волны в зависимости от глубины погружения крыла у длины волны L:Dividing both sides of the equation by ho and inverting them, we obtain a wave reduction depending on the depth of immersion of the wing at wavelength L:
Откуда после логарифмирования ln(d)=2πy/L находим требуемую (т.е. обоснованную) глубину опускания крыла при желаемом не меньшем значении редукции волны d, а именноWhere, after logarithm ln (d) = 2πy / L, we find the required (i.e. justified) depth of lowering of the wing at the desired not less value of wave reduction d, namely
Назовем правый сомножитель в выражении (3) масштабным коэффициентом редукции волны:We call the right factor in expression (3) the scaled wave reduction coefficient:
Тогда получим рабочую формулу для обоснования глубины опускания крыла:Then we get a working formula to justify the depth of lowering the wing:
В условиях начатого примера (d=10) требуемая глубина погружения у=7.96·ln(5)≈12.8 м. Т.е. для достижения глубинного волнения на уровне 10% от поверхностного необходимо (при длине волны 50 м) опустить крыло на глубину до 13 м, т.е. на глубину, превышающую высоту волны в 4 раза. Награда за это - многократное увеличение рабочего хода крыла, а значит, и его вертикальной скорости, приводящее к увеличению тяги и эффективности установки. Но нас, скорее всего, не устроит требуемая глубина погружения крыла на 13 м, т.к. если судно небольшое, то оно становится неуклюжим по габаритным ограничениям.Under the conditions of the started example (d = 10), the required immersion depth y = 7.96 · ln (5) ≈12.8 m. To achieve deep waves at a level of 10% of the surface, it is necessary (at a wavelength of 50 m) to lower the wing to a depth of 13 m, i.e. to a depth exceeding the wave height by 4 times. The reward for this is a multiple increase in the working stroke of the wing, and hence its vertical speed, leading to an increase in thrust and installation efficiency. But we, most likely, are not satisfied with the required depth of immersion of the wing by 13 m, because if the ship is small, then it becomes awkward in terms of overall limitations.
Попробуем испытать 5-кратную редукцию волнения d=5, что эквивалентно глубинному уменьшению волнения до уровня в 20% от поверхностного. Ему соответствует коэффициент относительного заглубления крыла k(5)=0.146. Глубина погружения крыла составит у=0.146·50 м=7.23 м, т.е. превысит высоту волны всего в 2.2, что вполне приемлемо. Габаритная эстетика также не пострадает существенно, если движитель способен убираться на период бездействия.Let’s try to experience a 5-fold reduction of the waves d = 5, which is equivalent to a deep decrease in waves to a level of 20% of the surface. It corresponds to the coefficient of the relative depth of the wing k (5) = 0.146. The wing immersion depth will be y = 0.146 × 50 m = 7.23 m, i.e. exceed the wave height of only 2.2, which is quite acceptable. Overall aesthetics also will not suffer significantly if the mover is able to retract for a period of inactivity.
Для ряда из 8 значений требуемой степени редукции волнения d=(3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10) имеем соответствующий ряд значений коэффициента относительного заглубления крыла k(d)=(0.06, 0.11, 0.15, 0.17, 0.20, 0.22, 0.24, 0.26).For a series of 8 values of the required degree of wave reduction d = (3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10), we have the corresponding series of values of the coefficient of the relative depth of the wing k (d) = (0.06, 0.11, 0.15, 0.17, 0.20, 0.22, 0.24, 0.26).
Примечания:Notes:
а) Если крыло находится под днищем судна, то заглубление крыла должно быть не меньше расчетной по формуле (5) и не меньше суммы осадки судна и 1.5-2 размеров хорды крыла. Рекомендуемый относительный размах крыла (длина/хорда) составляет 5-10.a) If the wing is under the bottom of the vessel, then the depth of the wing should be not less than the calculated by the formula (5) and not less than the total draft of the vessel and 1.5-2 sizes of the chord of the wing. The recommended relative wing span (length / chord) is 5-10.
б) Все сравнительные расчеты должны выполняться для некоторой рабочей длины волн, когда для обеспечения хода судна достаточно использовать только волнение. Например, это может соответствовать значительному волнению, когда [1] длина волны превышает 18 м, а высота 1.5 м. В этом случае крыло согласно расчету должно быть опущено на глубину 2.63 м.b) All comparative calculations should be performed for a certain working wavelength, when it is sufficient to use only waves to ensure the course of the vessel. For example, this may correspond to significant waves when [1] the wavelength exceeds 18 m and the height is 1.5 m. In this case, according to the calculation, the wing should be lowered to a depth of 2.63 m.
в) С ростом длины волны растет требуемое заглубление крыла (5), которое может быть уже исчерпано (для данного конкретного судна). В этом случае для длин волны, не более чем в 1.5-2 раза превышающих длину судна, происходит прирост тяги и увеличение скорости хода качехода, т.к увеличивается рабочий ход крыла, обеспечиваемый качкой.c) With increasing wavelength, the required depth of the wing (5) increases, which may already be exhausted (for this particular ship). In this case, for wavelengths not more than 1.5–2 times the length of the vessel, there is an increase in thrust and an increase in the speed of the craft, because the wing travel provided by pitching is increased.
г) Для пологих длинных волн качеприводной движитель может оказаться неэффективным.d) For gently sloping long waves, a high-quality propulsion device may be ineffective.
3.2. Качеприводной 2-стоечный движитель с неподвижными стойками.3.2. Kacheriprivodny 2-rack mover with motionless racks.
Простейший качеход Elizaveta, удовлетворяющий габаритным и эстетическим требованиям, представлен на Фиг.1-3 (виды: боковой, фронтальный и снизу). Он оснащен как обычной винтовой движительной установкой 1, так и двумя качеприводными движителями 2 и 3. Также он оснащен носовым 4 и кормовым 5 козырьковыми усилителями качки. Это новый, хотя и необязательный, элемент для качеходов и используется для получения дополнительной энергии качки, а иногда как мостик для обслуживания качеприводных движителей. Они установлены на корпусе судна в приповерхностной зоне и могут служить даже укрепительным элементом качеприводного движителя. Для жесткости усилители 4 и 5 поддерживаются упорами 6, передающими удары (т.е. энергию) волн корпусу судна 7, усиливая его качку. Судно управляется штатным образом, т.е. с помощью руля 8.The simplest quality ship Elizaveta, satisfying overall and aesthetic requirements, is presented in Figs. 1-3 (views: lateral, frontal and bottom). It is equipped with both a conventional
Носовой и кормовой движители 2 и 3 устроены одинаково (Фиг.3, 4, 5). Каждый состоит из крыла 9, удерживающей его оси 10 и стоек 11, укрепленных на корпусе 7. В свою очередь, каждое крыло состоит из: центральной плоскости 12 и выдвижных удлиняющих плоскостей 13, убирающихся в центральную часть крыла при необходимости (стесненные условия, нет качки, др.). Боковая часть центральной плоскости крыла имеет рычаг 14, который хорошо виден через вырез в левой стойке носового движителя (Фиг.4). Этот рычаг упругим элементом (жгутом или пружиной) 15 соединен со штифтом 16, ввернутым в стойку 11 с ее внутренней стороны.The bow and
Конструкция этого узла должна быть достаточно обтекаемой, спрятанной в саму стойку. Узел обеспечивает упругую податливость крыла во время колебательных поворотов на оси 10 под воздействием силового знакопеременного момента пары сил R||N с плечом Е, возникающих во время качки (Фиг.4). Здесь R - сила реакции стоек движителя на действие со стороны крыла силы N - нормальной составляющей вектора равнодействующей сил гидродинамического сопротивления движению крыла относительно масс воды. К тому же этот узел обеспечивает упругий возврат крыла в нулевое (горизонтальное) положение. При любых вынужденных отклонениях крыла от горизонта на некоторый угол знакопеременная нормальная составляющая N и реакция R отклоняются от вертикали на такой же угол (Фиг.5). В результате генерируется тяга Т (как проекция нормальной силы N). Меняясь по величине, она сохраняет свой знак и всегда направлена от центра С приложения нормальной силы N к оси упругих колебаний крыла 10.The design of this unit should be streamlined enough, hidden in the rack itself. The site provides elastic compliance of the wing during oscillatory rotations on the
Изменение геометрии крыла, т.е. выдвижение и уборка концевых плоскостей крыла 13, производится с помощью дистанционного управления. Для этого из рулевой рубки или иного поста управления на крыло с соблюдением условий гидронепроницаемости через стойку 11 и торец центральной части крыла 12 (Фиг.5) подается гибкий кабель 17. Через него на пульт управления поступают сигналы о положении крыла 9(12) и его удлинителей 13, а на крыло передаются команды управления их положением. Еще на крыло могут поступать сигналы регулирования натягом упругих элементов 15.Change in wing geometry, i.e. extension and cleaning of the end planes of the
Если приходит команда уборки концевых удлинителей крыла 13 (Фиг.6), то через кабель 17 она поступает на погружной (способный работать под водой) привод 18, который через коническую зубчатую передачу 19 приводит во вращение двусторонний винт 20. Этот винт имеет два конца, исходящих от конической передачи 19 в обе стороны крыла, где они входят в зацепление со встроенными гайками 21 удлинителей крыла 13. Оба конца винта и гайки к ним имеют противоположные нарезки, так что при одном вращении винта оба удлинителя крыла сходятся, а при другом - удаляются от центра. При этом они, соответственно, либо заполняют полости 22 (уборка удлинителей), либо освобождают ее.If the command comes to clean the end extensions of the wing 13 (Fig.6), then through the
Сила гидродинамического давления на крыло и, следовательно, сила тяги, обеспечивающей пропульсивную мощность движителя, прямо пропорциональна действующей площади крыла S. Это говорит о необходимости увеличения S, когда открывается возможность. Но не каждое увеличение S эффективно. Так, увеличение площади за счет увеличения хорды крыла х (Фиг.1) может даже уменьшить мощность движителя, потому что на перекладку крыла с увеличенной хордой требуется затратить увеличенную часть амплитуды вертикального хода.The force of the hydrodynamic pressure on the wing and, therefore, the traction force providing propulsive power of the propulsion device is directly proportional to the effective area of the wing S. This indicates the need to increase S when the opportunity arises. But not every increase in S is effective. So, increasing the area due to the increase in the chord of the wing x (Figure 1) can even reduce the power of the propulsion device, because it is necessary to spend an increased part of the amplitude of the vertical stroke on the wing shift with an increased chord.
Установка движителей в оконечностях судна увеличивает амплитуду их вертикального хода и тягу каждого из них. Дополнительно амплитуда самой качки растет за счет установки в оконечностях судна козырьковых усилителей качки. Наличие же двух качеприводных движителей вносит равномерность в процесс формирования суммарной тяги, сглаживая тем самым продольные ускорения качехода.The installation of propulsors at the extremities of the vessel increases the amplitude of their vertical stroke and the thrust of each of them. In addition, the amplitude of the pitching itself grows due to the installation of peak pitching amplifiers in the extremities of the vessel. The presence of two high-quality propulsion engines makes uniformity in the process of formation of the total thrust, thereby smoothing the longitudinal acceleration of the craft.
3.3. Качеприводной 2-стоечный движитель с поворотными стойками.3.3. Kacheriprivodny 2-rack mover with rotary racks.
На практике условия мореплавания постоянно меняются и предъявляют свои требования к качеприводному движителю. В случае слабого волнения и умеренной качки или при ее отсутствии необходимо спрятать крылья, максимально уменьшив их гидродинамическое сопротивление. То же надо сделать при плавании в стесненных условиях: малые глубины, узкий фарватер, акватория порта и т.д. Обозначим эту ситуацию как (а).In practice, the conditions of navigation are constantly changing and present their requirements for high-quality propulsion. In the case of weak excitement and moderate pitching or in its absence, it is necessary to hide the wings, minimizing their hydrodynamic resistance. The same thing must be done when sailing in cramped conditions: shallow depths, narrow fairway, port water area, etc. We denote this situation as (a).
Для открытого плавания в условиях эффективного волнения, т.е. такого, при котором применение движителей оправдано, необходимо либо максимальное погружение тяговых крыльев при длинной волне, например когда преобладает вертикальная качка (ситуация b), либо сильное их разведение по килю, например когда преобладает килевая качка (ситуация с). А если требуется осмотр крыльев, их профилактический ремонт, наладка и т.п., когда на море штиль и надо идти на штатном движителе 1, то крылья лучше "сушить", т.е. изъять из воды (ситуация d).For open swimming in conditions of effective excitement, i.e. one in which the use of propulsors is justified, it is necessary either to maximize the immersion of the traction wings during a long wave, for example, when vertical pitching predominates (situation b), or their strong breeding along the keel, for example, when pitching dominates (situation c). And if you need inspection of the wings, their preventive maintenance, adjustment, etc., when the sea is calm and you need to go on a
Именно этим требованиям отвечает конструкция носового и кормового 2-стоечного движителя, которыми оснащен качеход Svetlana (Фиг.7, 8, 11). Обе стойки 11 движителя (Фиг.9) укреплены на корпусе шарнирно каждый собственным валом 23, проходящим во втулке 26 через специальные обтекаемые приливы 24 перпендикулярно диаметральной плоскости (ДП) соосно друг другу. Приливы 24 могут незначительно выходить за пределы габаритов судна, чтобы при синхронном (обязательно!) повороте обеих стоек 11 последние не касались бортов судна. Требуемая синхронность обеспечивается автоматической синхронизацией работы двух приводов стоек. Здесь, как и на качеходе Elizaveta (Фиг.1-3), использованы козырьки усиления качки 4 и 5, но уже оснащенные леерами 25 с возможностью матросам располагаться на них для наладки и ремонта механизмов управления тяговых крыльев 9.These requirements are met by the design of the bow and stern 2-rack mover, which is equipped with the Svetlana ship (Figs. 7, 8, 11). Both racks 11 of the mover (Fig. 9) are hinged to the hinge each with its
Привод 28 при подаче сигнала из рубки управления валом 23 поворачивает стойку 11, насаженную на вал с помощью внешних шлицев 27. Передача приводом 28 движения валу 23 осуществляется червячной парой 29-30, используя шлицы 27 на внутреннем конца вала 23. Чтобы вода не могла попасть в корпус судна 7, втулка 26 устанавливается в бортовую стенку корпуса глухо, а вал 23 во втулке 26 - с применением герметизирующих колец 31 или других технологий. Неподвижная втулка 26 заканчивается снаружи блоком 32, через который переброшен и намертво закреплен шпилькой 34 (или иначе) кольцевой канат 33. В нижней части стойки 11 кольцевой канат 33 накинут на блок 32, который по торцу имеет цилиндрическую часть, свободно вращающуюся в концевом отверстии стойки 11. Таким образом, когда стойка поворачивается, нижний блок 32 проворачивается в этом отверстии, оставаясь в пространстве неподвижным, т.е. стабилизированным или нейтральным по отношению к углу колебаний крыла. Так, блок 32 стабилизируется канатом 33, который здесь также закреплен на блоке другой шпилькой 34.The
Поскольку нижний блок 32 посажен на ось крыла 10 с помощью шлицевого соединения 27, то стабилизированной оказывается вся ось 10. Ось испытывает скручивающие нагрузки от механизма упругости колебаний крыла, сидящего на этой оси. Основным элементом этого механизма является полосковая пружина 35, закрепленная одним концом винтами 36 в прямоугольной щели оси 10, а другим с помощью аналогичного винта 36 - в ползуне 37, который можно переместить ближе или дальше от оси 10, отвернув винт 36. Это изменяет степень упругости полосковой пружины 35 и, сответственно, степень упругости колебаний крыла. Для этого ползун 37 с закрепленной в нем полосковой пружиной 35 вставлен в боковые пазы 38, сделанные по краям прямоугольного выреза в центре крыла 12 (Фиг.10).Since the
Здесь же (Фиг.10) представлен механизм индивидуального выдвижения удлинителя крыла 13, расположенного вместе с крылом в полости крыла 22. Он состоит из зубчатой конической пары 39-40, приводимой в движение приводом 41. В результате чего вращается коническое зубчатое колесо 39 с расширенной цилиндрической частью, нарезанной как цилиндрическое зубчатое колесо. На него и колесо 43 надета зубчатая ременная паредача 42, отчего она перемещается сама и перемещает сцепленный с ней удлинитель 13 крыла 12. В зависимости от направления вращения привода 41 удлинитель 13 будет либо выезжать из центральной части крыла, либо, наоборот, втягиваться в нее. Выдвигая из нее оба удлинителя по-разному, можно смещать от ДП создаваемую крылом тягу, тем самым заставляя качеход слегка маневрировать. Главная же цель механизма выдвижения удлинителя крыла состоит в обеспечении симметричного именения геометрии крыла в соответствии с возникающими ситуациями (см. начало этого параграфа).Here (Figure 10) presents the mechanism of individual extension of the extension of the
Электроэнергия и сигналы для этого механизма поступают (Фиг.9) из рулевой рубки по внутреннему кабелю через герметичные каналы в корпусе 7 и бобышке 24, через герметичные разъемы 45, по внешнему кабелю 17, внутреннему кабелю стойки 11, уложенному в ее канале 44, далее (Фиг.10) по герметичным разъемам 45 и соединяющему их кабелю 17 в крыло 12, где его жилы по разводке достигают привода 41 и сигнализаторов состояния крыла. Последние очень желательны. В качестве автоматически измеряемых параметров могут быть: угол колебаний крыла при работе во флюгерном режиме и фактическая амплитуда его колебаний, положение удлинителей крыла и положение органа настройки упругости колебаний крыла 37. Примечание: Усилители качки 4 и 5 могут использоваться здесь не только по прямому назначению, для чего они размещены в непосредственной близости от поверхности воды, но и для обслуживания механизмов тягового крыла 9 (и его центральной части 12).Electricity and signals for this mechanism come (Fig. 9) from the wheelhouse through the internal cable through the sealed channels in the
3.4. Качеприводной 1-стоечный движитель с поворотной стойкой.3.4. Kacheriprivodny 1-rack mover with a rotary rack.
Двумя такими движителями оснащен гипотетический качеход Alexa (Фиг.12 и Фиг.13). Шарнирный механизм разворота стойки тягового крыла 9 спрятан в буле 46 или в кормовом футляре 48. С его помощью дистанционно стойке крыла 11 могут быть приданы разные угловые положения, необходимые для эффективного применения его в разных условиях плавания и швартовки. Ситуации аналогичны тем, что описаны в начале п.3.3. Соответственно им носовое и кормовое крыло по отдельности или вместе могут быть установлены в положениях а, b, с, d.Two such engines are equipped with a hypothetical quality control Alexa (Fig. 12 and Fig. 13). The hinged rotation mechanism of the
В отличие от носового кормовой движитель крепится в кормовой части с помощью специальной прочной консоли 47, являющейся продолжением киля, подальше от гребного винта. Там и устанавливается механизм разворота стойки тягового крыла, заключенный в обтекаемый футляр 48. Различие в месторасположении движителя не требует конструктивных изменений в нем.Unlike the bow stern mover, it is mounted in the stern with the help of a special
Рассмотрим подробнее носовой движитель, представленный на Фиг.14 при снятой половине кожуха буля 46. Внутри его привод 28 своей конической шестерней 39 приводит во вращение (Фиг.17) коническое колесо 40, поворачивая стойку крыла 11 в нужное угловое положение. Рядом с колесом 40 на одной и той же оси 27 сидит колесо 32 меньшего диаметра, относящееся к механизму горизонтальной стабилизации оси упругих колебаний крыла. Оно насажено неподвижно на ось 27, фиксированную в кожухе обтекателя 48, закрепленного консолью 47 на корпусе судна. Таким образом, колесо 32 относительно судна неподвижно. И, когда коническое колесо 29, ведомое приводом 28, поворачивается вместе со стойкой 11, колесо 32 удерживает неподвижным другое такое же колесо 32 в конце стойки с помощью рейки 49, входящей в зацепление с обоими колесами одновременно. Тем самым сохраняется фиксированным угловое положение оси колебаний тягового крыла 10, так как концевое колесо 32 удерживается на нем без проворотов.Let us consider in more detail the nasal propulsion device shown in Fig. 14 when the half of the casing of the
Отметим, что рейка 49 постоянно прижата к зубчатым колесам 32 роликами 50. Реечный механизм стабилизации оси упругих колебаний крыла 10 использован здесь как еще одна его разновидность вслед за канатным (Фиг.9). Но этот механизм не позволил объединить обе стороны крыла в одно монокрыло, т.к. конец рейки 49 выступает за габариты колеса 32 и при повороте стойки 11 может рассекать предположительное место соединения обеих половин крыла. Однако это позволило управлять упругостью колебаний каждой из половин крыла автономно.Note that the
Рассмотрим правую половину крыла (Фиг.16). Общая ось колебаний 10 входит в эту половину с помощью подшипника-замка 51, надежно удерживающего ее и тем самым обеспечивая свободное вращение крыла на оси. В то же время ось выступает из подшипника и попадает в цилиндрическую полость крыла, где зажимает торцевой прорезью и винтом 52 полосковую пружину кручения 53. Посредине пружина закреплена винтом ползуна 54, который соединяет ее с крылом посредством продольных пазов 55. Регулируя положение ползуна 54 в продольной полости крыла через щель доступа (не показана), можно придать требуемую упругость колебаний крылу для обеспечения его наибольшей производительности в заданных условиях плавания. При настройке движитель надо установить в положение d, в котором матрос, находясь на козырьке усилителя качки 4 или 5, способен достичь механизма настройки упругости колебаний крыла (ползун и винт 54) и выполнить настройку.Consider the right half of the wing (Fig.16). The common axis of
В рабочих положениях (b, с) крыло разворачивает удлинители 13, которые в других двух положениях (a, d) сворачиваются на шарнирах 55 (Фиг.16, 13), удерживающих их на центральной части крыла 12. Операция смены геометрии крыла производится приводом 41, конической зубчатой парой 40, червяком 29 и червячным колесом 30, являющимся частью удлинителя крыла 13 (неиспользуемая часть зубчатой окружности приварена к корпусу удлинителя). Колесо 30 зажато на оси поворота 55 удлинителя 13 между парой дисков (вилкой) 56, являющейся шарниром, выступающим на углу центральной части крыла.In operating positions (b, c), the wing deploys
Управление положением удлинителя производится дистанционно с рулевой рубки через водонепроницаемый кабель связи, протянутый аналогично тому, как это сделано для качехода Svetlana (Фиг.9, 10). В случае выхода из строя или по иным причинам это можно сделать вручную в момент, когда крыло подано в позицию d.The position of the extension cord is controlled remotely from the wheelhouse through a waterproof communication cable, stretched in the same way as it was done for the Svetlana ship (Figs. 9, 10). In the event of a failure or for other reasons, this can be done manually at the moment when the wing is in position d.
3.5. Качеприводной 1-стоечный движитель с неподвижной стойкой.3.5. Kacheriprivodny 1-rack mover with a motionless rack.
Качеприводной движитель с жесткой архитектурой (Фиг.18, 19, 20) сдержит только один подвижный элемент - это тяговое крыло 9, способное упруго колебаться вокруг оси 10, удерживаемой во втулке 56, для чего служат подшипники 57 и полосковая пружина 35, закрепленная в щели держателя 58, приваренного к втулке 56. Из-за этого она действует как упругая консоль и удерживает крыло 9 от свободного вращения через посредство ползуна 37, сцепленного с направляющими 38 в центральной прорези, выполненой поперек крыла. Ползун может быть смещен вдоль пружины и прорезей, что позволяет должным образом отрегулировать упругость колебаний крыла, настроив его на соответствующую мощность волнения с целью получения максимальной средней тяги движителя. Опыты с моделями показывают, что отсутствие настройки упругости крыла может дискредитировать саму идею качеприводного движителя.The kacheriprivodny mover with a rigid architecture (Fig. 18, 19, 20) will contain only one movable element - this is the
Если судно небольшое и ходит в районах малых и средних волн, а также швартуется к причалам с достаточной глубиной, то вариант движителя с неподвижной стойкой не только допустим, но и еще очень экономичен. В этом случае его следует оснастить надежным механизмом дистанционной настройки упругости колебаний крыла.If the vessel is small and travels in areas of small and medium waves, and also moors to berths with sufficient depth, then the propulsion option with a fixed stand is not only acceptable, but also very economical. In this case, it should be equipped with a reliable mechanism for remote adjustment of the elasticity of wing oscillations.
3.6. Качеприводной движитель со скользящей стойкой и складным крылом.3.6. Kacherivodny mover with a sliding stand and a folding wing.
Движитель состоит (Фиг.21, 22, 23) из вертикального рельса 59, укрепленного к корпусу судна в точках контакта и с помощью консолей 6 длиной, подогнанной по месту. Стойка 11 с [■]-образным профилем сечения, надетая на рельс 59 своим раздвоенным ребром, скользит и опускается по рельсу на заглубление Z ниже днища с помощью каната 33, перекинутого для этого через блок 32. Стойка состоит из двух параллельных коробчатых полос, обращенных друг к другу, но не соприкасающихся краями. Для этого полость между ними прерывисто наполнена пластинами, отделяющими их края друг от друга, но удерживающими полосы вместе, формируя стойку. Между пластинами (Фиг.26) виден участок стойки 11 со снятой полосой: на осях 67, перпендикулярных полосам, внутри полости стойки установлены зубчатые колеса 71. Краями полос 70, как раздвоенными ребрами, стойка охватывает с одной стороны рельс 59, с другой - направляющее ребро каретки 60. И рельс 59, и ребро каретки 60 имеют направляющие пазы 69, в которые входят загибающиеся края полос 70, так что все три участника скольжения неразрывно связаны между собой.The mover consists (Fig.21, 22, 23) of a
Рельс и ребро каретки имеют свою продольную зубчатую нарезку. Находясь ребрами внутри стойки 11, они входят в зацепление с зубчатыми колесами стойки. При ее движении по рельсу 59 каретка 60 обгоняет стойку, т.к. зубчатые колеса 71 вращаются и дополнительно продвигают каретку 60 вперед или назад по ходу движения стойки. Используя эту особенность, мы заставляем каретку раскладывать или складывать половины тягового крыла 9. Для этого они укреплены внизу стойки шарнирами 68 с помощью поперечных осей 62, приваренных к осям колебаний половин крыла 10. Кроме того (Фиг.23, 24), эти оси и каретка 60 соединены распорками 61, прикрепленными к основанию каретки и к осям колебаний крыла 10 с помощью поперечных шарниров 63.The rail and the carriage rib have their own longitudinal gear cutting. Being ribs inside the
При раскрытии крыла 9 стойка 11 опускается канатом 33 до упора, если электромагнитная защелка 66 включена, т.е. ее сердечник убран с пути стойки. В этом случае стойка 11 скользит по рельсу 59 до касания ее ограничителя 65 упора 72, расположенного в конце рельса. Как только произойдет касание, электрическая обмотка защелки обесточивается и защелка срабатывает, закрывая ограничителю 65 и, соответственно, всей стойке 11 обратный ход. Теперь работе качеприводного движителя ничто не мешает. Предполагается, что необходимые настройки упругости колебаний половинок крыла выполнены, когда крыло еще находилось в сложенном состоянии, при котором (Фиг.24) полосковые пружины 35 доступны для настройки. Каждая закреплена одним концом в щели оси упругих колебаний 10, другим - в ползуне 37, установленном в щели 38 с торца крыла (Фиг.25) и удерживающем соответствующую половину крыла от свободных колебаний на оси 10.When the
Движитель отличается существенным упрощением управления благодаря использованию двусторонней зубчатой передачи, обеспечивающей автоматическое заглубление и раскладывание половин тягового крыла движителя при его опускании и, наоборот, складывание и изъятие из глубины при его подъеме.The mover is characterized by a significant simplification of control due to the use of a two-sided gear transmission, which provides automatic deepening and unfolding of the traction wing halves of the mover when it is lowered and, conversely, folding and removing from depth when it is raised.
4. Краткое описание чертежей и обозначений.4. A brief description of the drawings and symbols.
4.1. Чертежи.4.1. Blueprints.
Фиг.1-3. Качеход Elizaveta в трех видах: боковом, фронтальном и снизу. Тяговые упруго-колебательные крылья установлены под корпусом качехода на расчетной глубине у стойками. Качеход имеет козырьковые усилители качки, установленные на его оконечностях.Figure 1-3. Kachehodhod Elizaveta in three types: side, front and bottom. Traction elastic-vibrational wings are installed under the body of the ship at a design depth near the uprights. The cache-walker has visor pitching amplifiers mounted on its extremities.
Фиг.4-5. Носовой и кормовой качеприводные движители в увеличенном масштабе. Схема основных сил, действующих при качке.Figure 4-5. Bow and stern high-quality propulsion engines on an enlarged scale. Scheme of the main forces acting during pitching.
Фиг.6. Тяговое упруго-колебательное крыло в разрезе, поясняющем, как оно раздвигается с целью увеличения своей рабочей площади. Показан электропривод двустороннего винта, сдвигающего и раздвигающего удлинители крыла (боковые подвижные плоскости), находящиеся в его полости на время плавания качехода в отсутствие качки или в стесненных условиях.6. Traction elastic-vibrational wing in the context, explaining how it moves apart in order to increase its working area. The electric drive of a double-sided screw is shown, which shifts and extends wing extensions (lateral movable planes) located in its cavity during the cruise of the power ship in the absence of pitching or in cramped conditions.
Фиг.7. Качеход Svetlana с 2-стоечными качеприводными движителями, имеющими поворотные стойки, способными, каждый, находиться в 4-х характерных положениях: а - ждущее, в - основное рабочее, с - дополнительное рабочее, d - просушка. Вид спереди см. на Фиг.11.7. Kachehod Walker Svetlana with 2-rack-mount quality drive engines with swivel racks, each capable of being in 4 characteristic positions: a - standby, c - main working, c - additional working, d - drying. Front view, see figure 11.
Фиг.8. Носовая часть качехода (вид сверху). Показаны: козырек усиления качки (тонирован), носовой качеприводной движитель в рабочем положении b, возможные смещения.Fig. 8. The bow of the ship (top view). Shown: pitching amplification visor (tinted), nasal quality drive propulsion in operating position b, possible displacements.
Фиг.9. Механизм установки тягового крыла в различные функциональные положения и механизм стабилизации вала упругих колебаний крыла в горизонтальном положении. Вид по разрезу ВВ представлен на Фиг.10.Fig.9. The mechanism for installing the traction wing in various functional positions and the stabilization mechanism of the shaft of the elastic vibrations of the wing in a horizontal position. A view along section BB is shown in FIG. 10.
Фиг.10. Усеченный вид сверху на крыло в разрезе ВВ, обозначенном на Фиг.9. Показаны механизм наладки степени упругости колебаний крыла и механизм дистанционного разведения удлинителей крыла.Figure 10. A truncated top view of the wing in section BB, indicated in Fig.9. The mechanism for adjusting the degree of elasticity of wing oscillations and the mechanism for remote dilution of wing extensions are shown.
Фиг.11. Вид спереди на качеход Svetlana с движителями, представленный на Фиг.7.11. A front view of the Svetlana mover, shown in FIG. 7.
Фиг.12. Качеход Alexa с 1-стоечными движителями, способными находиться в 4-х положениях: а - ждущее, в - основное рабочее, с - дополнительное рабочее, d - на просушке.Fig. 12. Alexa kachehod with 1-rack movers, capable of being in 4 positions: a - standby, b - main working, c - additional working, d - drying.
Фиг.13. Вид спереди на качеход Alexa. Механизм смены тяговым крылом положений вписался в буль, где находятся шестерня и рейка горизонтальной стабилизации оси 10.Fig.13. Front view of the Alexa ship. The mechanism for changing the traction wing of the position fit into the boule, where the gear and the horizontal stabilization rail of
Фиг.14. Носовой 1-стоечный качеприводной движитель на шарнире в буле со снятым кожухом, под которым расположен механизм поворота стойки-держателя крыла. В стойке, имеющей технологический сгиб, сделан вырез для демонстрации положения рейки механизма горизонтальной стабилизации оси 10.Fig.14. The bow 1-rack-mount high-quality propulsion mover on a hinge in the boule with the cover removed, under which the rotation mechanism of the wing-holder-stand is located. In a rack having a technological fold, a cut is made to demonstrate the position of the rack of the horizontal stabilization mechanism of
Фиг.15. Кормовой качеприводной движитель с шарнирным механизмом поворота стойки, расположенным в обтекаемом футляре. По середине футляра проходит разрез АА, содержание которого показано на Фиг.17. На конце стойки расположена пара тяговых крыльев.Fig.15. Aft quality drive mover with articulated rack rotation mechanism located in a streamlined case. In the middle of the case is a section AA, the contents of which are shown in Fig.17. At the end of the rack is a pair of traction wings.
Фиг.16. Пара тяговых крыльев на их общем валу для упругих колебаний. Левое крыло усечено, а правое раскрыто частичным вырезом, охватившим всю центральную секцию и часть удлинительной секции. Последняя укреплена на центральной секции шарнирно с целью возможного поворота на 180° и постановки торец в торец для удлинения крыла или, наоборот, складывания до упора кромками с центральной секцией.Fig.16. A pair of traction wings on their common shaft for elastic vibrations. The left wing is truncated, and the right one is revealed by a partial cutout, covering the entire central section and part of the extension section. The latter is pivotally mounted on the central section for the purpose of possible 180 ° rotation and setting the end to end to extend the wing or, conversely, folding it all the way with the edges with the central section.
Фиг.17. Механизм поворота стойки пары тяговых крыльев, помещенный в обтекаемый футляр, верхняя часть кожуха которого срезана согласно наметке АА Фиг.15.Fig.17. The rotation mechanism of the rack of a pair of traction wings, placed in a streamlined case, the upper part of the casing of which is cut according to the marking AA Fig. 15.
Фиг.18, 19. Качеход Diana с самыми простыми качеприводными движителями, которые жестко установлены (их стойки приварены) в начале и конце киля. Виды сбоку и спереди.Fig. 18, 19. Diana cache-walker with the simplest quality drive motors that are rigidly mounted (their racks are welded) at the beginning and end of the keel. Side and front views.
Фиг.20. Вид на крыло качехода Diana снизу (по стрелке А с Фиг.18). В вырезе показан механизм обеспечения упругости колебаний тягового крыла.Fig.20. View of the wing of the ship Diana from the bottom (arrow A from Fig. 18). The cutout shows the mechanism for ensuring the elasticity of the oscillations of the traction wing.
Фиг.21. Вид сбоку на носовой извлекаемый качеприводной движитель с механизмом раскрытия (половин) тягового крыла, складывающегося по схеме «бабочка».Fig.21. A side view of the bow retrievable quality drive mover with the opening mechanism (half) of the traction wing, folding according to the "butterfly" scheme.
Фиг.22. Вид сбоку на кормовой извлекаемый качеприводной движитель с механизмом раскрытия (половин) тягового крыла, складывающегося по схеме «бабочка».Fig.22. A side view of the stern retractable quality drive mover with the opening mechanism (half) of the traction wing, folding according to the "butterfly" pattern.
Фиг.23. Вид спереди на носовой извлекаемый качеприводной движитель с механизмом раскрытия (половин) тягового крыла, складывающегося по схеме «бабочка».Fig.23. Front view of the nasal retrievable quality drive mover with the opening mechanism (half) of the traction wing, folding according to the "butterfly" pattern.
Фиг.24. Вид снизу на тяговое крыло, складывающееся по схеме «бабочка» и имеющее индивидуальный механизм настройки упругости колебаний для каждой половины.Fig.24. A bottom view of the traction wing, folding according to the “butterfly” scheme and having an individual mechanism for adjusting the vibration elasticity for each half.
Фиг.25. Вид сбоку на тяговое крыло с напряженной пружиной упругих колебаний левой половины крыла.Fig.25. Side view of a traction wing with a tense spring of elastic vibrations of the left half of the wing.
Фиг.26. Срез узла А (Фиг.21) механизма опускания и раскрытия тягового крыла носового извлекаемого качеприводного движителя.Fig.26. A slice of the node A (Fig.21) of the lowering and opening mechanism of the traction wing of the bow retrievable quality drive mover.
Фиг.27. Вид сбоку на качеход в состоянии, в котором он извлек с глубины и сложил свое тяговое крыло по схеме «бабочка», т.е. в положение минимальной помехи для моторного хода.Fig.27. A side view of the quality ship in the state in which it removed from the depths and folded its traction wing according to the “butterfly” scheme, i.e. to the position of minimum interference for motor operation.
4.2. Числовые обозначения.4.2. Numerical designations.
5. Осуществление изобретения.5. The implementation of the invention.
Осуществление изобретения возможно при создании нового судна и при модернизации действующего, а также при реставрации списанного судна, способного оставаться на плаву и сохранившего хоть какой-то ход, чтобы обеспечить маневренность судна в стесненных условиях. Суть состоит в том, что созданный после модернизации или реставрации качеход должен использовать качеприводную движительную установку как маршевую, т.е. на основных переходах по морю. Судно должно ловить волнение моря, чтобы идти. Суда-спасатели - это основные претенденты на превращение в качеходы путем их оснащения качеприводными движителелями. Вторые на очереди суда патрульной службы и рыболовецкий флот, затем коммерческие суда разного назначения и суда смешанного плавания речного флота.Implementation of the invention is possible when creating a new vessel and modernizing an existing one, as well as during the restoration of a decommissioned vessel that can remain afloat and retain at least some progress in order to ensure the maneuverability of the vessel in cramped conditions. The bottom line is that the quality ship created after modernization or restoration should use the quality drive propulsion system as a marching, i.e. at the main crossings by sea. The ship must catch the excitement of the sea in order to go. Rescue vessels are the main contenders for turning into quality ships by equipping them with high-quality propulsive propulsors. The second in line are the patrol service vessels and the fishing fleet, then the commercial vessels for various purposes and the mixed navigation vessels of the river fleet.
Поскольку длина судна влияет на его способность к качке, то рекомендуемые размеры качеходов соотносятся с преобладающими размерами волн для данного района плавания. Автору представляется, что для эффективного использования качеприводных движителей относительная длина волны должна находиться в диапазоне от 0.3 до 2 длин судна.Since the length of the vessel affects its ability to roll, the recommended sizes of quality ships are correlated with the prevailing wave sizes for this navigation area. It seems to the author that for the efficient use of high-quality propulsion, the relative wavelength should be in the range from 0.3 to 2 ship lengths.
Производство качеприводных движителей может быть унифицировано и поставлено на поток, т.к. оно практически не затрагивает архитектуру судна и его техническое оснащение. При подготовленной технологии и выполненном заранее проекте модернизации судна монтаж на него пары качеприводных движителей может занять не более одного-двух дней.The production of high-quality propulsion engines can be unified and put on stream, as it practically does not affect the architecture of the vessel and its technical equipment. With the prepared technology and the previously completed project for the modernization of the vessel, the installation of a pair of high-quality propulsion engines on it can take no more than one or two days.
Производство самого качеприводного движителя доступно не только солидному машиностроительному предприятию, но и малому судоремонтному предприятию. Успех обеспечен высокой экономической эффективностью движителя и заметным улучшением окружающей экологической обстановки, с одной стороны, а с другой, улучшением обитаемости судна, ставшего качеходом. Как ни странно, но качеход качает меньше, чем обычное судно. Причина заключается в сокращении реальной качки, т.к. вертикальная и килевая виды качки преобразуются качеходом в поступательное движение, а боковая качка резко снижается из-за демпфирующего действия стоек. Кроме того, практически исчезает шум и какие бы то ни было загрязнения воды и воздуха. Т.е. мы имеем дело с экологически чистым движителем. Иначе говоря, с какой стороны ни посмотри, видны одни лишь плюсы.The production of the highest quality propulsion is available not only to a reputable engineering company, but also to a small ship repair enterprise. The success is ensured by the high economic efficiency of the mover and a noticeable improvement in the surrounding environmental situation, on the one hand, and on the other, an improvement in the habitability of the vessel, which has become a quality ship. Oddly enough, but the quality ship pumps less than an ordinary vessel. The reason is to reduce real pitching, because the vertical and keel types of pitching are converted by the quality walker into translational motion, and the lateral pitching is sharply reduced due to the damping effect of the struts. In addition, noise and any pollution of water and air practically disappear. Those. we are dealing with an environmentally friendly propulsion. In other words, from whatever direction you look, only the pluses are visible.
БиблиографияBibliography
1. Динамика подводных буксируемых систем. СПб.: Судостроение, 1995.1. The dynamics of underwater towed systems. St. Petersburg: Shipbuilding, 1995.
2. Сенькин Ю.Ф. Судовой волновой движитель. Авт. свид. SU 3628538/27-11, В63, 04.08.83.2. Senkin Yu.F. Ship wave propulsion. Auth. testimonial. SU 3628538 / 27-11, B63, 08/04/83.
3. Сенькин Ю.Ф. Волновой движитель судна. Авт. свид. SU 3971501/27-11, В63, 04.11.85.3. Senkin Yu.F. Wave propulsion of the ship. Auth. testimonial. SU 3971501 / 27-11, B63, 04.11.85.
4. Василий Фатигаров. Корабль движется энергией волн. Газета «Красная звезда», 96.4. Vasily Fatigarov. The ship moves with the energy of the waves. Newspaper "Red Star", 96.
5. Николаев М.Н., Савицкий А.И., Сенькин Ю.Ф. Основы расчета эффективности судового волнового движителя крыльевого типа. Судостроение, №4, 95.5. Nikolaev M.N., Savitsky A.I., Senkin Yu.F. The basics of calculating the effectiveness of a ship wave propulsion wing type. Shipbuilding, No. 4, 95.
6. Сенькин. Ю.Ф. Судовой волновой движитель. Авт. свид. №3628538/27-11, В63, 04.08.83.6. Senkin. Yu.F. Ship wave propulsion. Auth. testimonial. No. 3628538 / 27-11, B63, 08/04/83.
7. Эйнар Якобсен (Норвегия). Волновой движитель судов. Пат. №946396, М. кл. В63Н 1/36, 11.11.77.7. Einar Jacobsen (Norway). Wave propulsion of ships. Pat. No. 946396, M. cl.
8. Einar Jakobsen. Wave motors. US Pat. №4.332.571, Int. class B63H 1/30, B63H 5/00, 01.06.82.8. Einar Jakobsen. Wave motors. US Pat. No. 4.332.571, Int.
9. Einar Jakobsen. Wave motor, especially for propulsion of boats. US Pat. № 4.371.347, Feb.1, 83.9. Einar Jakobsen. Wave motor, especially for propulsion of boats. US Pat. No. 4.371.347, Feb. 1, 83.
10. V. Gorshkov. Rocking ship propulsion and the rocking propelled ship. US Pat. №6,099,368. Aug.8, 2000.10. V. Gorshkov. Rocking ship propulsion and the rocking propelled ship. US Pat. No. 6,099,368. Aug. 8, 2000.
11. V. Gorshkov. Power floating production and ship propulsion supported by gyroscope and energized by seas. US Pat. №6,561,856. May 13, 2003.11. V. Gorshkov. Power floating production and ship propulsion supported by gyroscope and energized by seas. US Pat. No. 6,561,856. May 13, 2003.
12. V. Gorshkov. Wave powered cycling anchoring itinerant ship propulsion system. US Pub. №0220027-A1. Nov.27, 2003.12. V. Gorshkov. Wave powered cycling anchoring itinerant ship propulsion system. US Pub. No. 0220027-A1. Nov.27, 2003.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150522/11A RU2392177C1 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Pitch-driven ship and pitch drive propulsor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008150522/11A RU2392177C1 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Pitch-driven ship and pitch drive propulsor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2392177C1 true RU2392177C1 (en) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682652
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008150522/11A RU2392177C1 (en) | 2008-12-19 | 2008-12-19 | Pitch-driven ship and pitch drive propulsor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2392177C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668483C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-10-01 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Submarine vessel wave propulsors |
WO2024042295A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Bluefins | Wave-powered propulsion system |
-
2008
- 2008-12-19 RU RU2008150522/11A patent/RU2392177C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2668483C1 (en) * | 2017-07-17 | 2018-10-01 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Submarine vessel wave propulsors |
WO2024042295A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-02-29 | Bluefins | Wave-powered propulsion system |
FR3139113A1 (en) * | 2022-08-25 | 2024-03-01 | Bluefins | Wave propulsion system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4371346A (en) | System for propulsion of boats by means of winds and streams and for recovery of energy | |
CN105966568A (en) | Self-adaptive adjustable device arranged on maritime cruising search and rescue unmanned ship | |
CN113320655B (en) | Buoyancy tank at bottom of semi-submersible platform and design method thereof | |
CN105083466A (en) | Foldable bilge keel with groove-shaped base plate | |
RU2419557C2 (en) | "akvalet" water-air craft, mastless sail and sail control device | |
KR102075166B1 (en) | Floating offshore platform for airport | |
US20030220027A1 (en) | Wave powered cyclic anchoring itinerant ship propulsion system | |
RU2124451C1 (en) | Sea-going vessel | |
RU2392177C1 (en) | Pitch-driven ship and pitch drive propulsor | |
CN204726635U (en) | A kind of T-shaped rotor wing low speed antirolling apparatus | |
US20120132124A1 (en) | SPAR Based Maritime Access Vehicle | |
RU97101168A (en) | AIRCRAFT SEA BOAT PARTIALLY DIPPED IN WATER WHILE DRIVING AT SPEED | |
KR20100009202A (en) | Ship for marine operations | |
RU2364544C2 (en) | Method of high-speed cruising and ship to this end (versions) | |
CN110040230B (en) | Ocean carrier for converting wave energy into low-frequency pitching motion to realize propulsion | |
Hamamoto et al. | Model experiments of ship capsize in astern seas second report | |
CN212980504U (en) | Three-paddle type underwater vehicle | |
CN214355973U (en) | Electric direct-drive double-body aerodynamic wing ship | |
RU2365520C2 (en) | Ship driven by hull pitching energy | |
RU2615031C2 (en) | Method for movement on "water cushion" and gliding vessel for its implementation | |
RU2653983C1 (en) | Surface-underwater vehicle with changed geometry of shape form | |
CN104890832A (en) | T-shaped rotor foil low-speed stabilization apparatus | |
CN213800143U (en) | Hydrodynamic layout full-rotation rudder propeller | |
CN100595105C (en) | Automatic deflection scull propeller | |
RU2818372C1 (en) | High-speed vessel with impeller for supply of compressed air under bottom |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20101220 |