RU2550403C1

RU2550403C1 - Floating means power helm unit adapter

Info

Publication number: RU2550403C1
Application number: RU2014112640/11A
Authority: RU
Inventors: Георгий Генариевич Мартиросов; Дмитрий Юрьевич Малахов; Александр Владиславович Ванифатьев
Original assignee: Открытое акционерное общество "Центр судоремонта "Звездочка" (ОАО "ЦС "Звездочка")
Priority date: 2014-04-02
Filing date: 2014-04-02
Publication date: 2015-05-10

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: this helm unit adapter comprises hollow cylindrical body, gauze composed of interconnected elements. Gauze elements are composes by shaped concentric rings. Said rings are interconnected radially by shaped blades to allow water flow direction variation at adapter outlet.

EFFECT: higher thrust.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано в выдвижных и откидных движительно-рулевых комплексах плавательных средств.The invention relates to the field of shipbuilding and can be used in retractable and folding engine-steering complexes of swimming facilities.

Известна насадка движительно-рулевого комплекса (ДРК) плавательного средства, содержащая полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток (см., например, Э.П. Лебедев и др. «Средства активного управления судами», изд. «Судостроение», Л., 1969 г., стр.191, 194, 200). Недостатком известной насадки является невысокая надежность ее работы. При работе плавательных средств в загрязненных акваториях появляется вероятность попадания твердых посторонних предметов внутрь насадки, что приводит к повреждению самой насадки, а также гребного винта, расположенного внутри насадки.Known nozzle of the propulsion-steering complex (DRC) of a swimming facility containing a hollow cylindrical body forming a water flow (see, for example, EP Lebedev and others. "Active control of ships, ed." Sudostroenie ", L., 1969, p. 191, 194, 200). A disadvantage of the known nozzle is the low reliability of its operation. When swimming equipment is operating in contaminated waters, it is likely that solid foreign objects will get inside the nozzle, which will damage the nozzle itself, as well as the propeller located inside the nozzle.

Известны насадки ДРК плавательных средств, содержащие цилиндрический корпус, формирующий водный поток, и решетку, установленную на выходе из насадки (см., например, Э.П. Лебедев и др. «Средства активного управления судами», изд. «Судостроение», Л., 1969 г., стр.114, 116). Данные решетки являются защитными решетками и выполняют только одну функцию - защищают движитель (гребной винт) от попадания на него посторонних предметов, которые могут привести к выходу движителя из строя.Known nozzles of the DRC of swimming facilities containing a cylindrical body forming a water stream and a grate installed at the outlet of the nozzle (see, for example, EP Lebedev and other "Means of active control of ships", ed. "Shipbuilding", L ., 1969, p. 114, 116). These lattices are protective lattices and perform only one function - they protect the propulsion device (propeller) from the ingress of foreign objects that could lead to the failure of the propulsion device.

Наиболее близкой к заявляемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является насадка движительно-рулевого плавательного средства, содержащая полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток, а также решетку, выполненную из скрепленных между собой элементов и установленную на выходе насадки (см. С.А. Калинин «Из опыта усовершенствования водометных установок», «Катера и яхты», №6, 1976 г.). Данная насадка с решеткой на выходе не только защищает движитель от посторонних предметов, но и выполняет роль спрямляющего аппарата. Радиальные лопатки клиновидной формы выравнивают водный поток на выходе из насадки, улучшая характеристики движителя. Недостатком данной насадки является недостаточно высокие тяговые характеристики ДРК. Дело в том, что водный поток, выходящий из насадки ДРК, несмотря на то, что он стал спрямленным, соприкасается с корпусом плавательного средства, что ведет к повышению сопротивления корпуса при движении в водной среде. Происходит эффект «прилипания» водного потока к корпусу плавательного средства, ведущий к возрастанию сил трения и к снижению его скорости.Closest to the claimed invention in technical essence and the achieved result is a nozzle of a propulsion-steering floating means containing a hollow cylindrical body forming a water flow, as well as a lattice made of elements fastened together and installed at the nozzle exit (see S.A. Kalinin “From the experience of improving water-jet installations”, “Boats and Yachts”, No. 6, 1976). This nozzle with a grate at the exit not only protects the propulsion device from foreign objects, but also acts as a straightening device. Wedge-shaped radial blades align the water flow at the nozzle exit, improving propulsion performance. The disadvantage of this nozzle is not high enough traction characteristics of the DRC. The fact is that the water flow coming out of the nozzle of the DRC, despite the fact that it has become straightened, is in contact with the body of the swimming means, which leads to an increase in the resistance of the body when moving in an aqueous medium. The effect of "sticking" of the water flow to the body of the floating means occurs, leading to an increase in the friction forces and to a decrease in its speed.

Цель настоящего изобретения - повышение тяговых характеристик.The purpose of the present invention is to increase traction characteristics.

Указанная цель достигается тем, что в известной насадке движительно-рулевого комплекса плавательного средства, содержащей полый цилиндрический корпус, формирующий водный поток, а также решетку, выполненную из скрепленных между собой элементов и установленную на выходе насадки, в ней элементы решетки выполнены в виде профилированных концентричных колец, соединенных между собой в радиальном направлении профилированными лопатками, обеспечивающих изменение направления водного потока на выходе из насадки. Предлагаемая конструкция насадки позволяет профилированными концентричными кольцами поменять направление водного потока, выходящего из насадки. В этом случае водный поток из насадки не соприкасается с корпусом судна, что снижает силы трения при движении корпуса плавательного средства. Радиальные профилированные лопатки, как и в прототипе, выполняют роль спрямляющего аппарата. Однако в предлагаемой конструкции эти лопатки скреплены с концентричными кольцами и обеспечивают их крепление в решетке, тем самым повышая жесткость решетки и всей насадки в целом. Это снижает колебания насадки в процессе ее работы и повышает надежность работы всей конструкции. Профилирование концентричных колец производится таким образом, чтобы все эти кольца отклоняли водный поток на выходе из насадки в одном направлении. Таким образом, профилированные концентричные кольца отклоняют водный поток на выходе из насадки от корпуса транспортного средства, а профилированные лопатки спрямляют этот водный поток. Скрепление концентричных колец и лопаток создает жесткую конструкцию. Количество концентричных колец и лопаток определяется для каждой конкретной насадки на основании результатов расчета гидродинамики этой насадки. Следует отметить, что в каждом конкретном случае имеется оптимальное количество элементов решетки, так как малое количество элементов не позволяет отклонить водный поток на выходе из насадки и спрямить его, а большое количество элементов приводит к увеличению гидравлического сопротивления этих элементов в потоке и к снижению тяговых характеристик.This goal is achieved by the fact that in the known nozzle of the propulsion-steering complex of a swimming means containing a hollow cylindrical body forming a water flow, as well as a lattice made of elements fastened together and installed at the nozzle exit, the lattice elements in it are made in the form of profiled concentric rings interconnected in the radial direction by profiled blades, providing a change in the direction of the water flow at the outlet of the nozzle. The proposed nozzle design allows profiled concentric rings to change the direction of the water flow leaving the nozzle. In this case, the water flow from the nozzle does not come into contact with the hull of the vessel, which reduces the friction forces during movement of the hull of the swimming means. Radial profiled blades, as in the prototype, act as a straightening apparatus. However, in the proposed design, these blades are bonded with concentric rings and provide for their fastening in the grating, thereby increasing the rigidity of the grating and the entire nozzle as a whole. This reduces the oscillations of the nozzle during its operation and increases the reliability of the entire structure. The profiling of concentric rings is carried out in such a way that all these rings deflect the water flow at the outlet of the nozzle in one direction. Thus, the profiled concentric rings deflect the water flow at the outlet of the nozzle from the vehicle body, and the profiled blades straighten this water flow. Bonding concentric rings and vanes creates a rigid structure. The number of concentric rings and blades is determined for each specific nozzle based on the calculation results of the hydrodynamics of this nozzle. It should be noted that in each case there is an optimal number of lattice elements, since a small number of elements does not allow to divert the water flow at the nozzle exit and straighten it, and a large number of elements leads to an increase in the hydraulic resistance of these elements in the stream and to a decrease in traction characteristics .

Предлагаемая конструкция насадки приведена на фигурах 1 и 2 со следующими обозначениями:The proposed nozzle design is shown in figures 1 and 2 with the following notation:

1 - корпус;1 - housing;

2 - решетка;2 - lattice;

3 - концентричные кольца;3 - concentric rings;

4 - радиальные лопатки.4 - radial blades.

Насадка ДРК плавательного средства (фиг.1, 2) состоит из полого цилиндрического корпуса 1, к которому крепится решетка 2. Решетка 2 содержит профилированные концентричные кольца 3, скрепленные в радиальном направлении профилированными лопатками 4. Для уменьшения гидравлического сопротивления внутренний обвод корпуса 1 насадки является продолжением внутреннего обвода решетки 2. При этом внутренний обвод решетки 2 спрофилирован также, как и концентричные кольца, то есть и этот обвод выполняет роль концентричного кольца и участвует в отклонении водного потока на выходе из насадки.The nozzle DRC of the swimming means (Figs. 1, 2) consists of a hollow cylindrical body 1 to which the grill 2 is attached. The grill 2 contains profiled concentric rings 3, radially fastened by profiled blades 4. To reduce hydraulic resistance, the inner contour of the nozzle body 1 is the continuation of the inner contour of the lattice 2. In this case, the inner contour of the lattice 2 is profiled as well as concentric rings, that is, this contour acts as a concentric ring and is involved in rejected and an aqueous stream at the outlet of the nozzle.

Насадка движительно-рулевого комплекса работает следующим образом. При движении водного потока, образующегося при работе движителя, например, гребного винта (на фигурах не показан), поток, проходя через решетку 2, спрямляется и отклоняется в нужном направлении от корпуса плавательного средства. Тем самым исключается эффект «прилипания» потока к корпусу плавательного средства, уменьшаются силы трения корпуса в водном потоке и повышаются тяговые характеристики ДРК.The nozzle of the propulsion and steering complex works as follows. When moving the water flow generated during the operation of the propulsion device, for example, a propeller (not shown in the figures), the flow, passing through the grate 2, straightens and deviates in the right direction from the body of the swimming means. This eliminates the effect of “sticking” the flow to the hull of the floating means, decreases the friction forces of the hull in the water flow and increases the traction characteristics of the DRC.

Кроме того, предложенная конструкция насадки позволяет повысить ее жесткость. Сочетание скрепленных между собой концентричных колец и радиальных лопаток делает жесткой как саму решетку, так и насадку. Это позволяет снизить виброактивность насадки, что очень важно для подводных плавательных средств, а также повысить надежность работы насадки и ее долговечность.In addition, the proposed design of the nozzle allows you to increase its rigidity. The combination of concentric rings and radial blades fastened together makes both the grill itself and the nozzle rigid. This allows you to reduce the vibration activity of the nozzle, which is very important for underwater swimming equipment, as well as to increase the reliability of the nozzle and its durability.

Расчеты показывают, что использование предлагаемого изобретения позволяет повысить КПД ДРК на (4-5)%.Calculations show that the use of the invention allows to increase the efficiency of the DRC by (4-5)%.

Claims

The nozzle of the propulsion-steering complex of the floating means containing a hollow cylindrical body forming a water flow, as well as a lattice made of elements fastened together and installed at the nozzle exit, characterized in that the lattice elements are made in the form of profiled concentric rings interconnected in radial direction with profiled blades, providing a change in the direction of the water flow at the outlet of the nozzle.