RU2399551C1 - Adaptive floating platform - Google Patents
Adaptive floating platform Download PDFInfo
- Publication number
- RU2399551C1 RU2399551C1 RU2009110344/11A RU2009110344A RU2399551C1 RU 2399551 C1 RU2399551 C1 RU 2399551C1 RU 2009110344/11 A RU2009110344/11 A RU 2009110344/11A RU 2009110344 A RU2009110344 A RU 2009110344A RU 2399551 C1 RU2399551 C1 RU 2399551C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- platform
- float
- floats
- hydraulic cylinders
- levers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к двум областям: к судам, преимущественно водоизмещающим, в частности к авианосцам, и к шасси летательных аппаратов для посадки на воду.The invention relates to two areas: to ships, mainly displacement, in particular to aircraft carriers, and to the landing gear of aircraft for landing on water.
Известны суда катамаранного и тримаранного типов, и известны шасси для летательных аппаратов, состоящие из двух удлиненных или трех и более поплавков другой формы. См., например, "Самолеты второй мировой". ACT, 2000, стр.176.Catamaran and trimaran type vessels are known, and undercarriage for aircraft is known, consisting of two elongated or three or more floats of a different shape. See, for example, World War II Aircraft. ACT, 2000, p. 176.
Недостатком этих устройств является то, что при волнении они подвержены качке. Качка отрицательно воздействует на экипаж, груз и долговечность конструкции. В частности качка мешает посадке самолетов и вертолетов на авианосец, и мешает посадке вертолетов на воду /они могут коснуться винтами воды/.The disadvantage of these devices is that when agitated, they are subject to pitching. The pitching negatively affects the crew, cargo and durability of the structure. In particular, pitching interferes with the landing of planes and helicopters on an aircraft carrier, and interferes with the landing of helicopters in the water / they can touch the water screws /.
Суть изобретения в том, что адаптивная плавучая платформа состоит из собственно платформы /корпус судна, фюзеляж самолета или вертолета/, и крепящихся к ней двух или более поплавков, а крепления поплавков позволяют им перемещаться относительно платформы в вертикальном или близком к вертикальному дугообразном направлении. Причем каждое крепление имеет гидроцилиндр, соединенный трубопроводом и реверсивным насосом с двумя соседними гидроцилиндрами и/или с одним или двумя противоположными гидроцилиндрами /гидроцилиндрами противоположных поплавков/ или со всеми остальными гидроцилиндрами /закольцованная линия/. Все насосы управляются от гироскопического датчика, расположенного на платформе.The essence of the invention is that the adaptive floating platform consists of the platform itself / the hull of the vessel, the fuselage of the aircraft or helicopter /, and two or more floats attached to it, and the fastenings of the floats allow them to move relative to the platform in a vertical or close to vertical arcuate direction. Moreover, each mount has a hydraulic cylinder connected by a pipeline and a reversing pump with two adjacent hydraulic cylinders and / or with one or two opposite hydraulic cylinders / hydraulic cylinders of opposite floats / or with all other hydraulic cylinders / looped line /. All pumps are controlled by a gyroscopic sensor located on the platform.
При этом сама платформа может быть поднята над водой или частично погружена в нее /например, тримаран/. В последнем случае эффект гиростабилизации будет частичным, или же потребуется значительно увеличить мощность насосов. В полупогруженном варианте рекомендуется совместное применение гидродинамических успокоителей качки.In this case, the platform itself can be raised above the water or partially immersed in it (for example, trimaran). In the latter case, the effect of gyrostabilization will be partial, or it will be necessary to significantly increase the power of the pumps. In the semi-submerged version, the combined use of hydrodynamic pitching dampers is recommended.
Основной смысл изобретения в том, что при неизменном положении центра тяжести платформы ее поддержание в горизонтальном положении с минимальными отклонениями по вертикали практически не требует расхода энергии. Для этого площади сечения гидроцилиндров должны быть пропорциональны нагрузке от платформы на соответствующие поплавки или части удлиненных поплавков. В этом случае давления в соединенных гидроцилиндрах будут равны. А при изменении положения поплавков поднимающийся поплавок сам сообщит свою энергию опускающемуся поплавку. Задача насоса при этом всего лишь компенсировать силу трения гидрожидкости в трубопроводах /из чего следует, что она должна иметь небольшую вязкость/. То есть задача гидропривода поплавков - не бороться с волнами, а подстраиваться, адаптироваться под них. (см. фиг.1).The main meaning of the invention is that with the center of gravity of the platform unchanged, maintaining it in a horizontal position with minimal vertical deviations practically does not require energy consumption. For this, the cross-sectional areas of hydraulic cylinders should be proportional to the platform load on the corresponding floats or parts of elongated floats. In this case, the pressure in the connected hydraulic cylinders will be equal. And when the position of the floats changes, the rising float itself will communicate its energy to the lowering float. The task of the pump in this case is only to compensate for the friction force of the fluid in the pipelines / from which it follows that it should have a small viscosity /. That is, the task of the hydraulic drive of the floats is not to fight the waves, but to adapt, adapt to them. (see figure 1).
Даже при небольшом отклонении центра тяжести от расчетного в соединенных гидроцилиндрах возникнет разность давлений, и насосу потребуется значительно большая мощность. Поэтому следует принять меры к постоянству центра тяжести - равномерный расход топлива из баков, установка вооружения вблизи центра тяжести и т.п.Even with a slight deviation of the center of gravity from the calculated one, a pressure difference will occur in the connected hydraulic cylinders, and the pump will require significantly more power. Therefore, measures should be taken to maintain a center of gravity — uniform fuel consumption from tanks, installation of weapons near the center of gravity, etc.
Следует бороться также с перекашивающими усилиями, например с боковым действием ветра и/или волн. В этом случае центр тяжести может быть сознательно смещен вбок - критерием является одинаковое давление в соединенных гидроцилиндрах.You should also deal with skewing forces, for example with the lateral effect of wind and / or waves. In this case, the center of gravity can be deliberately shifted to the side - the criterion is the same pressure in the connected hydraulic cylinders.
Гидроцилиндры имеет смысл соединять с двумя соседними гидроцилиндрами, и/или с одним или двумя противоположными. Например при четырех точках крепления гидроцилиндры можно соединить диагонально. Если гидроцилиндров много, имеет смысл применить закольцованную линию.Hydraulic cylinders it makes sense to connect with two adjacent hydraulic cylinders, and / or with one or two opposite. For example, with four attachment points, the hydraulic cylinders can be connected diagonally. If there are a lot of hydraulic cylinders, it makes sense to use a looped line.
Если расстояние между соединенными гидроцилиндрами /т.е. между поплавками/ велико, то имеет смысл крепление поплавка и его гидроцилиндр соединить жесткими тягами или гибкими тросами так, чтобы все гидроцилиндры оказались компактно сгруппированы. Это уменьшит инерционность системы, уменьшит гидродинамические потери в трубопроводах, а значит и мощность привода. Для гибких тросов можно применить современные легкие, высокопрочные и высокомодульные волокна типа «Вектран-2000», «Спектра».If the distance between the connected hydraulic cylinders / i.e. between the floats / large, it makes sense to attach the float and its hydraulic cylinder with rigid rods or flexible cables so that all hydraulic cylinders are compactly grouped. This will reduce the inertia of the system, reduce the hydrodynamic losses in the pipelines, and therefore drive power. For flexible cables it is possible to apply modern light, high-strength and high-modulus fibers of the "Vectran-2000", "Spectra" type.
В некоторых случаях, например для противодействия крену авианосца может возникнуть необходимость создания или хотя бы сохранения большой разности давлений между соединенными гидроцилиндрами. Создание большого давления потребует очень резкого роста мощности насосов, поэтому от этого целесообразно отказаться. А вот сохранить такое давление, если оно возникло само от действия волн, достаточно легко. Для этого насос должен быть объемного типа, а передача мощности от привода к нему должна быть самотормозящей. Оптимальным является роторный лопастной насос и червячная передача к нему от асинхронного электродвигателя с наружным ротором. Есть и другой вариант - установить на трубопроводы быстродействующие краны.In some cases, for example, to counter the roll of an aircraft carrier, it may be necessary to create or at least maintain a large pressure difference between the connected hydraulic cylinders. Creating a lot of pressure will require a very sharp increase in the power of the pumps, so this is advisable to refuse. But to maintain such pressure, if it arose from the action of the waves, is easy enough. For this, the pump must be of volume type, and the power transmission from the drive to it must be self-braking. The optimal is a rotary vane pump and a worm gear to it from an asynchronous electric motor with an external rotor. There is another option - to install high-speed taps on pipelines.
Идеальное крепление поплавков к платформе должно обеспечивать строго вертикальное перемещение поплавков без их поворота или крена в воде /т.к. это лишний расход энергии/. Таким креплением может быть скользящий профилированный /например, чечевицеобразный/ шток, скользяще установленный в вертикальных направляющих. Профилировать шток желательно для того, чтобы он не вращался.The ideal attachment of the floats to the platform should ensure strictly vertical movement of the floats without turning or tilting in the water / t.k. it is an extra energy consumption. Such a fastener can be a sliding profiled / for example, lenticular / stem, slide mounted in vertical guides. It is desirable to profile the stem so that it does not rotate.
Но практичнее будет рычажная конструкция. Возможна простейшая однорычажная конструкция, в которой поплавки расположены на вынесенных вбок-вниз рычагах. Но при ее использовании возможны неприятные боковые перемещения платформы, так как поплавки поднимаются-опускаются не вертикально.But the lever design will be more practical. A simple single-lever design is possible, in which the floats are located on the side-down levers. But when using it, unpleasant lateral movements of the platform are possible, since the floats do not rise and fall vertically.
Возможна четырехзвенная, например трапециевидная конструкция, см. фиг.1-3. Такая конструкция обеспечивает достаточно точное вертикальное перемещение поплавков на волне. В этой конструкции четырехзвенный механизм состоит из стойки 4, двух поперечных рычагов 2, 3, и из боковой части платформы 1. Причем поперечные рычаги крепятся к платформе плоскими шарнирами с горизонтальными осями, а к стойке - плоскими или шаровыми шарнирами.A four-link, for example, trapezoidal structure is possible, see Figs. 1-3. This design provides a fairly accurate vertical movement of the floats on the wave. In this design, the four-link mechanism consists of a
В такой конструкции поплавок может крепиться к стойке жестко, но лучше плоским шарниром с осью к поперечной длинной стороне поплавка, или шаровым шарниром, расположенным не выше центра плавучести поплавка.In this design, the float can be attached to the rack rigidly, but preferably with a flat hinge with an axis to the transverse long side of the float, or a ball joint located no higher than the buoyancy center of the float.
Но в такой конструкции, где поплавок прикреплен плоским шарниром, он при поднятии-опускании еще и поворачивается, кренится. Чтобы при этом минимизировать потери от «проворота» поплавка в воде он должен иметь в сечении форму круга или части круга /по крайней мере круглой должна быть часть, погруженная в воду/.But in such a design, where the float is attached with a flat hinge, it also turns and rolls when raising and lowering it. In this case, to minimize losses from the “rotation” of the float in water, it should have a cross section in the shape of a circle or part of a circle / at least a part immersed in water should be round.
Поплавок, прикрепленный шаровым шарниром, может иметь в сечении любую удобную для бокового обтекания волнами форму, например чечевицеобразную.The float, attached by a ball joint, can have in cross section any shape convenient for lateral flow around the waves, for example lenticular.
На судах небольшого водоизмещения и на летательных аппаратах целесообразно иметь два сильно вытянутых поплавка, прикрепленных к платформе двумя или более креплениями каждый. Так как при продольном перекашивании такого поплавка расстояние между проекциями точек крепления меняется, то рычаги одного /лучше, заднего/ крепления крепятся к платформе двумя плоскими шарнирами /чтобы воспринимать продольную нагрузку/, а рычаги остальных креплений крепятся к платформе одним плоским шарниром /лучше - верхним/ и одним шаровым.On vessels of small displacement and on aircraft, it is advisable to have two very elongated floats attached to the platform with two or more mounts each. Since during the longitudinal distortion of such a float, the distance between the projections of the attachment points changes, the levers of one / better, the rear / attachment are attached to the platform with two flat hinges / to absorb the longitudinal load /, and the levers of the other attachments are attached to the platform with one flat hinge / better - the upper / and one ball.
Для правильного построения четырехзвенного механизма длина и расположение одного из рычагов /лучше - верхнего/ находятся путем задания поплавку отклонения по вертикали от среднего положения, исходя из неизменности длин другого рычага и стойки. При этом получается несколько местоположений верхнего конца стойки, через которые проводится приблизительная окружность, центр которой и является вторым концом искомого рычага.For the correct construction of the four-link mechanism, the length and location of one of the levers (better - the upper one) are found by setting the float to deviate vertically from the middle position, based on the invariability of the lengths of the other lever and rack. This results in several locations of the upper end of the rack through which an approximate circle is drawn, the center of which is the second end of the desired lever.
На фиг.1 изображена адаптивная плавучая платформа на волне. А на фиг.2, 3 показаны возможные варианты крепления поплавка. Здесь: 1 - платформа, 2, 3 - верхний и нижний поперечные рычаги, 4 - стойка, причем на фиг.3 она имеет изогнутую форму, 5 - поплавок, 6 - гидроцилиндр, 7 - гибкий трос. На фиг.2 поплавок крепится к стойке плоским шарниром с поперечной осью 8. А на фиг.3 чечевицеобразный поплавок крепится шаровым шарниром 9.Figure 1 shows an adaptive floating platform on a wave. And figure 2, 3 shows the possible mounting options for the float. Here: 1 - the platform, 2, 3 - the upper and lower wishbones, 4 - the rack, and in figure 3 it has a curved shape, 5 - a float, 6 - a hydraulic cylinder, 7 - a flexible cable. In Fig.2, the float is attached to the rack with a flat hinge with a transverse axis 8. And in Fig.3 lenticular float is attached with a ball hinge 9.
На фиг.4 показано приблизительное нахождение длины верхнего рычага АВ и местоположения точки В, то есть шарнира.Figure 4 shows the approximate location of the length of the upper arm AB and the location of point B, that is, the hinge.
Работает устройство так: при набегании волны с одной стороны /справа, слева, спереди, сзади, по диагонали/ один из поплавков или часть длинного поплавка поднимается и выдавливает жидкость из своего гидроцилиндра 6, которая по трубопроводу поступает в другой или другие гидроцилиндры, опуская поплавок, попавший во впадину между волнами. Этому перетеканию жидкости по сигналу гироскопического датчика дозировано помогает реверсивный насос /насосы/.The device works as follows: when the wave runs on one side / right, left, front, rear, diagonally / one of the floats or part of a long float rises and squeezes the liquid out of its
Для построения геометрии четырехзвенного механизма зададимся несколькими /минимум - тремя/ местоположениями поплавка на одной вертикали. Здесь точка Е - это центр круглого поплавка, или же шаровой шарнир чечевицеобразного поплавка.To build the geometry of the four-link mechanism, let us set a few / minimum - three / float locations on the same vertical. Here, point E is the center of the round float, or the ball joint of the lenticular float.
Каждому положению точки Е соответствует определенное положение нижнего рычага 3 с точками СД, и следовательно - определенное положение стойки 4 и ее конца - точки А. Определив несколько точек А, А1, А2, проводим через них окружность. Центр этой окружности и будет точкой В.Each position of point E corresponds to a certain position of the
Применение изобретения повысит комфорт и боеспособность судов и кораблей, и сделает возможной посадку самолетов и вертолетов на большую волну.The application of the invention will increase the comfort and combat effectiveness of ships and ships, and will make it possible to land planes and helicopters in a big wave.
Claims (11)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110344/11A RU2399551C1 (en) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | Adaptive floating platform |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009110344/11A RU2399551C1 (en) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | Adaptive floating platform |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2399551C1 true RU2399551C1 (en) | 2010-09-20 |
Family
ID=42939102
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009110344/11A RU2399551C1 (en) | 2009-03-19 | 2009-03-19 | Adaptive floating platform |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2399551C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465177C2 (en) * | 2010-12-06 | 2012-10-27 | Георгий Константинович Пиранишвили | Device for aircraft landing on aircraft carrier |
RU2500568C1 (en) * | 2012-11-27 | 2013-12-10 | Василий Алексеевич Фирсов | Roll damping device |
CN113002693A (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 大连海航科技有限公司 | Folding and unfolding device of foldable catamaran |
RU2807666C1 (en) * | 2023-06-09 | 2023-11-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Bridge floating platform |
-
2009
- 2009-03-19 RU RU2009110344/11A patent/RU2399551C1/en active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2465177C2 (en) * | 2010-12-06 | 2012-10-27 | Георгий Константинович Пиранишвили | Device for aircraft landing on aircraft carrier |
RU2500568C1 (en) * | 2012-11-27 | 2013-12-10 | Василий Алексеевич Фирсов | Roll damping device |
CN113002693A (en) * | 2019-12-19 | 2021-06-22 | 大连海航科技有限公司 | Folding and unfolding device of foldable catamaran |
RU2807666C1 (en) * | 2023-06-09 | 2023-11-21 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский горный университет" | Bridge floating platform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5139571B2 (en) | Ship vibration reduction and levitation equipment | |
JP6124363B2 (en) | Bottomless cup-type hydroelectric conversion device using flowing water energy | |
AU2014246895B2 (en) | Wave energy converter | |
CN105905251A (en) | Stealth single-hull small waterline area hydrofoil unmanned ship and sailing method | |
CN110435861B (en) | Hydrofoil device for realizing multi-navigation state and low-energy-consumption navigation of marine unmanned aircraft | |
US10132051B2 (en) | Hybrid energy plant | |
KR101259129B1 (en) | Lift fin and ship including the same | |
RU2399551C1 (en) | Adaptive floating platform | |
BR102015010669A2 (en) | oscillating blade propulsion system and method for controlling movement of an oscillating moving blade | |
CN105059505A (en) | Disc-shaped underwater glider | |
WO2005045136B1 (en) | Floating breakwater and propulsion system | |
CN205131589U (en) | Boat | |
CA2921545A1 (en) | Semi-submersible platform equipped with an angular amplification system | |
KR101662391B1 (en) | Floating offshore platform for airport | |
CN205632940U (en) | Unmanned ship of hydrofoil of little water plane of stealthy monomer | |
CN105923131B (en) | A kind of underwater glider wing with unsteady lift resistance ratio regulating mechanism | |
EP3480452B1 (en) | Floating installation for utilizing wave energy and autonomous catamaran with such an installation | |
CN204916130U (en) | Novel vector propeller under water | |
RU124245U1 (en) | UNDERWATER PLANER (OPTIONS) | |
RU2418713C1 (en) | Ship stabilisation system (versions) | |
CN117141692B (en) | Self-adaptive variable-wing underwater glider | |
CN203996827U (en) | A kind of improved dual-purpose ship | |
CN114104235B (en) | Be applied to advancing device and boats and ships of boats and ships | |
RU2665623C1 (en) | Wave power plant and floating working body thereof | |
RU2607135C2 (en) | Aft end of ship stabilized for storm sailing |