RU2555072C1 - Vessel with blade paddle wheels - Google Patents
Vessel with blade paddle wheels Download PDFInfo
- Publication number
- RU2555072C1 RU2555072C1 RU2014108178/11A RU2014108178A RU2555072C1 RU 2555072 C1 RU2555072 C1 RU 2555072C1 RU 2014108178/11 A RU2014108178/11 A RU 2014108178/11A RU 2014108178 A RU2014108178 A RU 2014108178A RU 2555072 C1 RU2555072 C1 RU 2555072C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- vessel
- blades
- wheels
- paddle
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Description
Наша страна располагает самой большой и самой разветвленной сетью водных путей. В настоящее время освоено не более 10 процентов их протяженности. Но именно в неосвоенных территориях расположены основные природные богатства страны. Именно поэтому в настоящее время принято решение осваивать богатства Сибири и Дальнего Востока.Our country has the largest and most extensive network of waterways. Currently, no more than 10 percent of their length has been mastered. But it is in the undeveloped territories that the country's main natural resources are located. That is why, at present, a decision has been made to develop the wealth of Siberia and the Far East.
Физически и морально устаревший речной флот настоятельно требует срочного строительства мощного, современного речного флота большой грузоподъемности, способного работать как на глубокой воде, так и на мелководье. Усложняют задачу как засоренность рек и бурное течение на малых реках, так и битый лед и большое волнообразование в северных широтах, в устьях сибирских рек. В Европейской части страны требуется проведение дорогих дноуглубительных работ или создание новых мощных судов, способных работать при ограниченной осадке.A physically and morally obsolete river fleet urgently requires the urgent construction of a powerful, modern large-capacity river fleet capable of operating both in deep water and in shallow water. To complicate the task, both river clogging and rapid currents on small rivers, as well as broken ice and large wave formation in the northern latitudes, at the mouths of Siberian rivers. In the European part of the country, expensive dredging is required or the creation of new powerful vessels capable of operating with limited draft.
Суда смешанного плавания способны работать в морских условиях, в речных условиях не способны работать в оптимальном режиме, так как осадка этих судов лимитирована диаметром гребных винтов. Необходимо создать такой движитель, который бы смог создавать большой упор как на глубокой воде, так и в условиях ограниченной осадки. В настоящее время более 95% судов оснащены полнопогружными гребными винтами, которые не могут работать на мелководье. Водометы имеют малое гидравлическое сечение и низкий КПД и поэтому не могут быть установлены на большегрузных судах. Гребные колеса способны развивать большой упор даже на мелководье, но они работают только при 40-50 оборотах в минуту. Двигателестроение же идет по пути увеличения числа оборотов, и эти противоречивые требования непреодолимы. К тому же гребные колеса громоздки, тяжелы, сложны и ненадежны в эксплуатации. Для безударного вхождения в воду шлицы колес делали поворотными, но тогда такие колеса становились в 25 раз тяжелее и в 40 раз дороже. Кроме того, гребные колеса создают большое волнообразование за кормой, на что затрачивается энергия. Многие ученые-кораблестроители, в том числе и нижегородские профессора М.Я. Алферьев и Н.Н. Кабачинский, пытались упорядочить поток воды за кормой, но их конструкции оказывались громоздкими и не нашли применения. Практически все современные движители основаны на использовании принципа винтовой линии, дающей спиралевидный поток за кормой, размывающий берега рек. Тем не менее более 150 лет винты занимают монопольное положение на водном транспорте.Mixed navigation vessels are able to work in marine conditions, in river conditions they are not able to operate in the optimal mode, since the draft of these vessels is limited by the diameter of the propellers. It is necessary to create such a mover that could create a great emphasis both in deep water and in conditions of limited precipitation. Currently, more than 95% of vessels are equipped with full-blown propellers that cannot operate in shallow water. Water cannons have a small hydraulic section and low efficiency and therefore can not be installed on heavy vessels. Rowing wheels can develop great emphasis even in shallow water, but they only work at 40-50 rpm. Engine building is on the path to increasing the number of revolutions, and these conflicting requirements are insurmountable. In addition, the paddle wheels are bulky, heavy, complex and unreliable in operation. For shockless entry into the water, the splines of the wheels were made rotary, but then such wheels became 25 times heavier and 40 times more expensive. In addition, the paddle wheels create a large wave formation behind the stern, which takes energy. Many shipbuilders, including Nizhny Novgorod professors M.Ya. Alfer'ev and N.N. Kabachinsky tried to streamline the flow of water behind the stern, but their designs were cumbersome and could not be used. Almost all modern movers are based on the principle of a helix, giving a spiral flow behind the stern, eroding the banks of the rivers. Nevertheless, for more than 150 years, the screws have held a monopoly position in water transport.
Решение проблемы может быть найдено в разработке нового движителя, отбрасывающего воду строго назад, в сторону, противоположную направлению движения судна. Такая попытка была сделана мной, изобретение №2391249 от 10.06.2010 г.The solution to the problem can be found in the development of a new propulsion device, throwing water strictly back, in the direction opposite to the direction of movement of the vessel. Such an attempt was made by me, invention No. 2391249 of 06/10/2010.
Настоящим предложением делается попытка усовершенствовать вышеупомянутое изобретение.The present proposal attempts to improve the above invention.
Создаваемый движитель должен:The propulsion being created must:
- обладать большим гидравлическим сечением;- have a large hydraulic cross-section;
- обеспечивать безударный вход в воду;- provide shock-free entry into water;
- не поднимать волну при выходе из воды;- do not make a wave when leaving the water;
- создавать большой упор судну как при глубокой воде, так и при ограниченной осадке;- create a great emphasis on the vessel both in deep water and with limited draft;
- использовать скоростной напор встречного потока воды.- use the high-pressure head of the oncoming water flow.
Это можно сделать при поперечном расположении ведущего вала, на котором можно размещать не один винт, как у гребного вала, а несколько гребных колес. Необходимо упорядочить протекание ускоряемой воды от водозаборника до водоотлива в корме. Именно поэтому устройство предлагаемого судна в корме сильно отличается от существующих ныне судов.This can be done with a transverse arrangement of the drive shaft, on which not one screw, like a propeller shaft, but several propeller wheels can be placed. It is necessary to streamline the flow of accelerated water from the intake to the drainage in the feed. That is why the device of the proposed vessel in the stern is very different from the existing ships.
Особенностью судна является то, что корпус судна 1 в корме по днищу выполнен из двух коротких водопроточных каналов 2 и 3. По бортам и в середине кормы расположены две бортовые водоизмещающие секции 4 и 5 и одна средняя 6. Они обеспечивают поддержание на плаву движителей 7, 8 и 9, 10, закрепленных на ведущих валах 11 и 12. См. фиг.1, 2.The peculiarity of the vessel is that the hull of the vessel 1 in the stern at the bottom is made of two short
Ведущие валы закрепляются на вертикальных стенках каналов, на опорах с подшипниками 13, 14 и 15, 16. Усилия от двигателей 17 и 18 передаются на ведущие валы с помощью промежуточных валов 19, 20, 21 и 22, 23, 24 и конических шестерен 25, 26, 27, 28, 29, 30 и 31, 32, 33, 34, 35, 36. Водопроточные каналы на входе имеют воронкообразные водоприемники 37, 38 с решетками ограждения 39, 40. По днищу водопроточных каналов установлены водоспрямляющие листы 41 и 42. На входе в каналы установлены водоспрямляющие пороги 43, 44, которые спрямляют закрученную колесами воду в горизонтальную плоскость. Кормовая часть водопроточных каналов открытая. На выходе из каналов по его бокам установлены перья рулевого устройства 45 и 46. Над ними установлено отделение рулевых машин 47, которое не позволяет выбрасываемому потоку подниматься выше ватерлинии и создавать волнообразование.The drive shafts are fixed on the vertical walls of the channels, on bearings with
Сверху на палубе колеса могут быть закрыты прочной стеклянной крышкой, что позволит туристам наблюдать игру брызг с лопастей колес, подсвеченную цветными прожекторами. Колесо изготавливается из плоскостных деталей. По своему устройству оно предельно простое. У колеса нет ступицы. См. фиг.3, 4. Диски колес 48 крепятся болтами к мощной силовой катушке 49 по ее бортам. Сама катушка насаживается на шлицевой ведущий вал. При необходимости ведущий вал можно изготовить в виде шестигранника. Тогда и отверстия в катушке должны иметь такую же форму. Лопасти 50 закрепляются между двух параллельных друг другу дисков. Это позволяет расположить их на нескольких разноудаленных от вала диаметрах. Все лопасти на дисках расположены так, что им обеспечивается вход в воду под углом 45 градусов. Это позволяет обеспечить как безударный вход в воду, так и выброс ускоренной воды ниже ватерлинии. Лопасти из разноудаленных диаметров объединены в несколько групп, где они при вращении следуют друг за другом на небольшом расстоянии, передавая поток воды на лопасти из более удаленных орбит. Вода с лопастей самого большого диаметра спрямляется днищевыми листами и выбрасывается за корму. На фиг.2 и 3 показаны два спаренных колеса, лопасти которых расположены по двум разноудаленным диаметрам. По окружности лопасти объединены в шесть групп. Колеса можно изготавливать с лопастями, расположенными на 3, 4, 5 и более диаметрах. Соответственно будет меняться как количество лопастей в одной группе, так и количество самих групп на дисках. На фиг.2 показано расположение двух двигательно-движительных комплексов, расположенных по разным бортам судна. Это позволяет иметь судну хорошую управляемость и маневренность. Закрепление лопастей на дисках позволяет разместить лопасти по нескольким разноудаленным от центра вращения диаметрам, что обеспечивает эффективную работу судна при различных осадках. Поперечное расположение ведущих валов позволяет получить большую площадь лопастей, одновременно работающих в водопроточных каналах, что обеспечивает большой упор, недостижимый другими движителями.On top of the deck, the wheels can be covered with a durable glass cover, which will allow tourists to watch the spray game with the wheel blades illuminated by colored spotlights. The wheel is made of planar parts. In its design, it is extremely simple. The wheel does not have a hub. See figure 3, 4.
Большой упор на судне создается за счет направления все ускоряемой воды строго назад, в сторону, противоположную направлению движения судна. Это достигается как за счет упорядочивания воды и направления ее в водопроточные каналы, так и за счет гребных колес, лопасти которых направляют ускоренную воду только назад. Расположение лопастей на дисках позволяет их расположить так, чтобы перетекающая вода, ускоренная на малых орбитах, сохраняла импульс энергии и передавала его на лопасти с более удаленных от центра вращения орбит. Этим достигается передача энергии центробежных сил для ускорения воды в горизонтальной плоскости, т.е. для движения судна. При вращении колес лопасти входят в воду в безударном режиме под углом наклона 45 градусов. Последующий поворот колес на миг поворачивает лопасти в горизонтальную плоскость, позволяя встречному потоку войти в водопроточный канал. Это не создает сопротивление встречному потоку. При дальнейшем повороте колес лопасти в этой группе становятся под углом к набегающему потоку воды. Большая часть воды ускоряется по направлению к открытому в корме водопроточному каналу. Часть воды, увлекаемая центробежной силой, переливается на более удаленные от центра вращения лопасти. Средняя лопасть передает в воду на лопасть самую удаленную, которая не только ускоряет, но и увлекает за собой накопившуюся воду на днищевых водоотбойных листах. Дальнейший поворот колеса делает лопасти этой группы вертикальными. Вся воды выталкивается через открытый канал. Скопившаяся по днищу вода создает подпор, необходимый лопастям для увеличения плотности воды. Созданию подпора способствует воронкообразная форма водоприемников, которые ускоряют поступления воды за счет энергии движущегося судна. При движении против течения воронка ускоряет поток за счет энергии скоростного напора реки. Плотность воды на лопастях, ускоряющих и выбрасывающих воду за корму, значительно повышает КПД гребных колес. При выходе из воды лопасти уже вертикальные, вода с них скатилась вниз. Днище рулевого устройства, нависающее за каналом, не позволяет образовываться волнообразованию. Вся ускоренная вода направляется в сторону, противоположную движению судна.Great emphasis on the vessel is created by directing all accelerated water strictly backward, in the direction opposite to the direction of movement of the vessel. This is achieved both by arranging the water and directing it into the water flow channels, as well as by paddle wheels, whose blades direct accelerated water only backward. The location of the blades on the disks allows them to be arranged so that the flowing water, accelerated in small orbits, retains an energy impulse and transfers it to the blades from orbits that are more remote from the center of rotation. This achieves the transfer of energy of centrifugal forces to accelerate water in a horizontal plane, i.e. for the movement of the vessel. When the wheels rotate, the blades enter the water in shock-free mode at an angle of inclination of 45 degrees. The subsequent rotation of the wheels for a moment turns the blades in a horizontal plane, allowing the oncoming flow to enter the water flow channel. This does not create resistance to the oncoming flow. With further rotation of the wheels, the blades in this group become at an angle to the oncoming flow of water. Most of the water is accelerated in the direction of the open flow channel in the stern. Part of the water, carried away by centrifugal force, is poured onto the blades more distant from the center of rotation. The middle blade transfers the outermost blade into the water on the blade, which not only accelerates, but also carries away the accumulated water on the bottom of the baffle plates. Further rotation of the wheel makes the blades of this group vertical. All water is pushed through an open channel. The accumulated water on the bottom creates the backwater needed by the blades to increase the density of water. The funnel shape of the water inlets contributes to the creation of backwater, which accelerate the flow of water due to the energy of a moving vessel. When moving against the current, the funnel accelerates the flow due to the energy of the high-speed pressure of the river. The density of water on the blades, accelerating and throwing water behind the stern, significantly increases the efficiency of the paddle wheels. When leaving the water, the blades are already vertical, water from them slid down. The bottom of the steering device, hanging over the channel, does not allow the formation of wave formation. All accelerated water is directed in the direction opposite to the movement of the vessel.
Эффективность судов с лопастными гребными колесами складывается из следующих достоинств:The efficiency of vessels with paddle propellers consists of the following advantages:
1. Поперечное расположение ведущих валов позволяет получить большую площадь лопастей, одновременно работающих в водопроточных каналах, что обеспечивает большой упор, недостижимый другими движителями.1. The transverse arrangement of the drive shafts allows you to get a large area of the blades, simultaneously working in the water flow channels, which provides a great emphasis, unattainable by other propulsors.
2. Закрепление лопастей на дисках позволяет разместить лопасти по нескольким разноудаленным от центра вращения диаметрам, что обеспечивает эффективную работу колес при различных осадках судна.2. The fastening of the blades on the disks allows you to place the blades on several diameters different from the center of rotation, which ensures the efficient operation of the wheels with various vessel draft.
3. Ускоряемый поток воды упорядочивается в водопроточных каналах и направляется за корму только в сторону, противоположную направлению движения судна, затрачивая больше энергии на его движение.3. The accelerated flow of water is ordered in the water-flowing channels and is directed behind the stern only in the direction opposite to the direction of the vessel’s movement, spending more energy on its movement.
4. Хорошая защищенность колес как снизу, так и по бортам позволяет создавать суда для работы в засоренных фарватерах, битом льду и на волнении. Нет опасности закручивания тросов за движитель, как у траулеров, тральщиков, буксиров, судов технического флота и т. д. Боковая волна не оголяет гребные колеса.4. Good wheel protection both from below and along the sides allows you to create vessels for work in clogged fairways, broken ice and rough seas. There is no danger of twisting the cables behind the propulsion device, as in trawlers, minesweepers, tugboats, vessels of the technical fleet, etc. The lateral wave does not expose the propeller wheels.
5. Водопроточные каналы, размещенные непосредственно по днищу судна, не требуют затрат энергии на преодоление сопротивления воды в трубах при их подъеме к насосному устройству, как у водометов.5. Water-flowing channels, located directly on the bottom of the vessel, do not require energy to overcome the resistance of water in the pipes when they rise to the pumping device, as in water cannons.
6. Размещение валовой линии выше ватерлинии не создает сопротивления движению судна. Ремонт трансмиссии не требует докования судна и позволяет производить ремонт вне заводских условий.6. Placing the gross line above the waterline does not create resistance to the movement of the vessel. Transmission repair does not require docking of the vessel and allows for repairs outside the factory.
7. Возможность работы лопастных гребных колес в безударном и безымпульсном режимах позволяет использовать современные двигатели.7. The ability to operate paddle paddles in shockless and pulseless modes allows the use of modern engines.
Создание судов с лопастными гребными колесами позволит расширить акваторию, обслуживаемую водным транспортом, исключить перегрузочные работы при входе в речные порты, разгрузить железнодорожные и автомобильные дороги, уменьшить затраты на дорогостоящие дноуглубительные работы, используя только новое конструктивное решение. Это даст стране огромный экономический эффект.The creation of vessels with paddle propeller wheels will expand the water area served by water transport, exclude transshipment work at the entrance to river ports, unload railway and motor roads, and reduce the cost of expensive dredging operations using only a new design solution. This will give the country a huge economic effect.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108178/11A RU2555072C1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Vessel with blade paddle wheels |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2014108178/11A RU2555072C1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Vessel with blade paddle wheels |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2555072C1 true RU2555072C1 (en) | 2015-07-10 |
Family
ID=53538260
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2014108178/11A RU2555072C1 (en) | 2014-03-03 | 2014-03-03 | Vessel with blade paddle wheels |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2555072C1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619407C1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-05-15 | Юрий Макарович Комогорцев | Impeller |
RU2624375C1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-03 | Юрий Макарович Комогорцев | Shallow vessel with paddle wheels |
RU2662367C2 (en) * | 2016-04-12 | 2018-07-25 | Борис Матвеевич Кириллов | Vessels propulsor |
RU2765683C1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-02-01 | Юрий Макарович Комогорцев | Centrifugal propulsion |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2294104A (en) * | 1938-10-05 | 1942-08-25 | Waddington Edwin | Hydroplane boat |
RU2225327C2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-03-10 | Фальмонов Евгений Васильевич | Paddle wheel propulsion and steering complex |
RU60060U1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвестиционно-финансовая компания "Техинвестпроект"(ООО "ИФК "ТИП") | WHEEL ENGINE AND STEERING COMPLEX (OPTIONS) |
RU2391249C2 (en) * | 2008-09-05 | 2010-06-10 | Юрий Макарович Комогорцев | Propulsor |
RU2495781C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-10-20 | Владимир Станиславович Тарадонов | Ship tunnel-type aft |
-
2014
- 2014-03-03 RU RU2014108178/11A patent/RU2555072C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2294104A (en) * | 1938-10-05 | 1942-08-25 | Waddington Edwin | Hydroplane boat |
RU2225327C2 (en) * | 2001-11-30 | 2004-03-10 | Фальмонов Евгений Васильевич | Paddle wheel propulsion and steering complex |
RU60060U1 (en) * | 2006-04-25 | 2007-01-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Инвестиционно-финансовая компания "Техинвестпроект"(ООО "ИФК "ТИП") | WHEEL ENGINE AND STEERING COMPLEX (OPTIONS) |
RU2391249C2 (en) * | 2008-09-05 | 2010-06-10 | Юрий Макарович Комогорцев | Propulsor |
RU2495781C1 (en) * | 2012-04-24 | 2013-10-20 | Владимир Станиславович Тарадонов | Ship tunnel-type aft |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619407C1 (en) * | 2016-02-17 | 2017-05-15 | Юрий Макарович Комогорцев | Impeller |
RU2662367C2 (en) * | 2016-04-12 | 2018-07-25 | Борис Матвеевич Кириллов | Vessels propulsor |
RU2624375C1 (en) * | 2016-06-17 | 2017-07-03 | Юрий Макарович Комогорцев | Shallow vessel with paddle wheels |
RU2765683C1 (en) * | 2021-05-18 | 2022-02-01 | Юрий Макарович Комогорцев | Centrifugal propulsion |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
AU2008338257B2 (en) | Apparatus for extracting energy from flowing water | |
RU2555072C1 (en) | Vessel with blade paddle wheels | |
RU2629812C1 (en) | Propulsive arrangement | |
CN2771100Y (en) | Hydrojet propeller | |
CN104608897A (en) | Marine water spraying type propeller | |
US3590766A (en) | Steering unit for barges and the like | |
RU2391249C2 (en) | Propulsor | |
RU2624375C1 (en) | Shallow vessel with paddle wheels | |
RU2619407C1 (en) | Impeller | |
US5505640A (en) | Propulsion system for ships | |
CN206782035U (en) | A kind of hydraulic hybrid propulsion plant | |
WO2016166620A1 (en) | A vessel drive and a drive control method | |
RU2765683C1 (en) | Centrifugal propulsion | |
CN108528646A (en) | A kind of shield pick ice working ship | |
US8142242B2 (en) | Marine propulsion system | |
US20170058859A1 (en) | Floating power plant with paddle wheels for the production of electricity | |
EP0085051A1 (en) | Water-borne vessel and method of moving vessel through water | |
PT1545970E (en) | Water jet drive for marine vehicles | |
US20090130925A1 (en) | Marine propulsor with inlet fluid inducer | |
CN208248444U (en) | A kind of shield pick ice working ship | |
Pasetto et al. | A new proposal of a vertical axis propeller | |
RU2456201C1 (en) | Wheel-type powerhelm unit of artic voyage ship | |
CN207826516U (en) | Combined type pump-jet propulsor | |
CN102530213B (en) | A kind of torque transfer and use the marine communication means of this device | |
KR20160094656A (en) | Propulsion apparatus for ship |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160304 |