RU2556821C2 - Power plant of underwater vehicle - Google Patents
Power plant of underwater vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- RU2556821C2 RU2556821C2 RU2013147855/11A RU2013147855A RU2556821C2 RU 2556821 C2 RU2556821 C2 RU 2556821C2 RU 2013147855/11 A RU2013147855/11 A RU 2013147855/11A RU 2013147855 A RU2013147855 A RU 2013147855A RU 2556821 C2 RU2556821 C2 RU 2556821C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- underwater vehicle
- gearbox
- electric motor
- reduction gear
- axis
- Prior art date
Links
Landscapes
- Gear Transmission (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области морской подводной техники, а именно к конструкциям силовых установок подводных аппаратов.The invention relates to the field of marine underwater technology, namely, to the designs of power plants of underwater vehicles.
Схемы размещения и конструктивные решения силовых установок подводных аппаратов очень разнообразны и определяются назначением подводного аппарата и требованиями к его маневренным качествам. В настоящее время с целью увеличения энергетических характеристик, повышения коэффициента полезного действия и снижения шума в силовых установках современных автономных подводных аппаратов распространено применение электродвигателей переменного тока.The layout and design solutions for the power plants of underwater vehicles are very diverse and are determined by the purpose of the underwater vehicle and the requirements for its maneuverable qualities. Currently, with the aim of increasing energy performance, increasing efficiency and reducing noise in the power plants of modern autonomous underwater vehicles, the use of AC electric motors is widespread.
Известно техническое решение, реализованное в торпеде MU 90 «Impact», которое содержит высокооборотный двигатель переменного тока, соединенный с движителем аппарата через планетарный редуктор (Архипов А.В., Быстров Ю.А., Власов Е.Н. и др. Энергетика специальной морской подводной техники. - Санкт-Петербург. - 2009. - С. 97-98.).A technical solution is known, implemented in the torpedo MU 90 "Impact", which contains a high-speed alternating current motor connected to the propulsion unit via a planetary gear (Arkhipov A.V., Bystrov Yu.A., Vlasov E.N. et al. Special power engineering marine underwater technology. - St. Petersburg. - 2009. - S. 97-98.).
Все известные силовые установки подводных аппаратов, имеющих форму тела вращения, содержат двигатель с выходным валом, расположенным вдоль основной оси подводного аппарата.All known power plants of underwater vehicles having the shape of a body of revolution contain an engine with an output shaft located along the main axis of the underwater vehicle.
В качестве прототипа принята силовая установка PB-50 фирмы STN Atlas Elektronik. Данная установка содержит высокоскоростной одновальный двигатель и планетарный редуктор, обеспечивающий согласование частот вращения двигателя и движителя. (SEAHAKE DM 2 А4. THE UNDERWATER. Рекламный проспект фирмы STN Atlas Elektronik, 2008 г.).As a prototype adopted powerplant PB-50 company STN Atlas Elektronik. This installation contains a high-speed single-shaft engine and a planetary gearbox, which provides coordination of the engine and propulsion speeds. (SEAHAKE DM 2 A4. THE UNDERWATER. Brochure by STN Atlas Elektronik, 2008).
Силовая установка данного подводного аппарата также содержит двигатель с выходным валом, расположенным вдоль основной оси подводного аппарата. При этом редуктор расположен также по основной оси подводного аппарата.The power plant of this underwater vehicle also contains an engine with an output shaft located along the main axis of the underwater vehicle. In this case, the gearbox is also located along the main axis of the underwater vehicle.
Недостатками данного расположения силовых установок являются увеличенный осевой габарит и масса, пониженная управляемость (остойчивость) подводного аппарата с малым снижением центра масс и его шумность.The disadvantages of this arrangement of power plants are increased axial clearance and mass, reduced controllability (stability) of the underwater vehicle with a small decrease in the center of mass and its noise.
Целью предлагаемого изобретения является обеспечение наименьших массогабаритных характеристик подводного аппарата, уменьшение его шумности и улучшение управляемости (остойчивости) при сохранении высоких энергетических характеристик силовой установки.The aim of the invention is to provide the smallest overall dimensions of the underwater vehicle, reducing its noise and improving controllability (stability) while maintaining high energy characteristics of the power plant.
Указанная цель достигается тем, что в силовой установке подводного аппарата, содержащей высокооборотный электродвигатель переменного тока, применен одноступенчатый редуктор с высоким передаточным отношением. Одноступенчатый редуктор имеет параллельно расположенные входной и выходной валы. Вал электродвигателя является входным валом редуктора. Ось выходного вала редуктора, соединенного с движителем аппарата, совпадает с основной осью подводного аппарата. Соответственно ось электродвигателя, соединенного с входным валом редуктора, будет расположена параллельно на некотором расстоянии от основной оси подводного аппарата. Величина смещения электродвигателя равна межцентровому расстоянию валов редуктора.This goal is achieved by the fact that in the power plant of the underwater vehicle containing a high-speed alternating current electric motor, a single-stage gearbox with a high gear ratio is used. The single-stage gearbox has parallel input and output shafts. The motor shaft is the input shaft of the gearbox. The axis of the output shaft of the gearbox connected to the propulsion unit coincides with the main axis of the underwater vehicle. Accordingly, the axis of the electric motor connected to the input shaft of the gearbox will be located in parallel at a certain distance from the main axis of the underwater vehicle. The magnitude of the displacement of the motor is equal to the center-to-center distance of the gearbox shafts.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена предлагаемая силовая установка подводного аппарата.The invention is illustrated in the drawing, which shows the proposed power plant of the underwater vehicle.
Предлагаемая силовая установка подводного аппарата содержит высокооборотный электродвигатель 1 переменного тока и одноступенчатый редуктор 2 с высоким передаточным отношением. Вал 3 электродвигателя 1 является входным валом редуктора 2. Редуктор 2 расположен таким образом, что ось его выходного вала 4 совпадает с основной осью подводного аппарата. Соответственно, высокооборотный электродвигатель 1 переменного тока, соединенный с входным валом редуктора 2, будет смещен относительно основной оси подводного аппарата при его установке в корпус подводного аппарата. Величина смещения электродвигателя 1 равна межцентровому расстоянию валов редуктора 2.The proposed power unit of the underwater vehicle contains a high-speed electric motor 1 of an alternating current and a single-stage gearbox 2 with a high gear ratio. The shaft 3 of the motor 1 is the input shaft of the gear 2. The gear 2 is located so that the axis of its output shaft 4 coincides with the main axis of the underwater vehicle. Accordingly, a high-speed AC motor 1 connected to the input shaft of the gearbox 2 will be offset relative to the main axis of the underwater vehicle when it is installed in the body of the underwater vehicle. The magnitude of the displacement of the motor 1 is equal to the center-to-center distance of the shafts of the gearbox 2.
При работе силовой установки мощность высокооборотного электродвигателя 1 через вал 3 передается одноступенчатому редуктору 2 с высоким передаточным отношением, в котором происходит изменение момента и частоты вращения до величин, оптимальных для движителя, и через выходной вал 4 редуктора 2 поступает на движитель (на чертеже не показан) подводного аппарата.During the operation of the power plant, the power of the high-speed electric motor 1 is transmitted through the shaft 3 to a single-stage gearbox 2 with a high gear ratio, in which the moment and speed change to the values optimal for the propulsion unit, and through the output shaft 4 of the gearbox 2 is supplied to the propulsion unit (not shown in the drawing ) underwater vehicle.
Массогабаритные характеристики подводного аппарата во многом зависят от характеристик его двигателя. В настоящее время практический интерес представляют силовые установки с двигателями малого диаметра большой мощности. Применение высокооборотного двигателя переменного тока позволяет уменьшить вес и габариты силовой установки подводного аппарата в сравнении с использованием электродвигателя постоянного тока той же мощности с прямым приводом на движитель.The overall dimensions of the underwater vehicle are largely dependent on the characteristics of its engine. Currently, of practical interest are power plants with small diameter engines of large power. The use of a high-speed AC motor reduces the weight and dimensions of the power plant of the underwater vehicle in comparison with the use of a direct current electric motor of the same power with direct drive to the propulsion.
В предлагаемой силовой установке подводного аппарата минимизированы весовые и габаритные характеристики. Компактные размеры одноступенчатого редуктора с высоким передаточным отношением и высокооборотный электродвигатель переменного тока уменьшают вес и размеры силовой установки, что позволяет в заданном диаметре подводного аппарата сместить электродвигатель относительно основной оси подводного аппарата на величину, определяемую межцентровым расстоянием валов редуктора.In the proposed power plant of the underwater vehicle, weight and overall characteristics are minimized. The compact dimensions of a single-stage gearbox with a high gear ratio and a high-speed alternating current electric motor reduce the weight and dimensions of the power plant, which makes it possible to shift the electric motor relative to the main axis of the underwater apparatus by a value determined by the center-to-center distance of the gearbox shafts.
В случае подводного аппарата, имеющего форму тела вращения, система силовой привод - подводный аппарат будет способствовать смещению центра масс подводного аппарата относительно его центра величины, что улучшает его управляемость без применения дополнительных стабилизаторов, так как за счет веса двигателя и редуктора подводный аппарат будет стабилизироваться по крену при маневрировании в горизонтальной плоскости, при этом двигатель и редуктор будут дополнительно выполнять функцию стабилизаторов движения.In the case of an underwater vehicle having the shape of a body of revolution, the power drive – underwater vehicle system will contribute to the displacement of the center of mass of the underwater vehicle relative to its center of magnitude, which improves its controllability without the use of additional stabilizers, since the underwater vehicle will stabilize due to the weight of the engine and gearbox roll when maneuvering in a horizontal plane, while the engine and gear will additionally perform the function of stabilizers.
Одноступенчатый редуктор с параллельными валами обладает пониженной шумностью в сравнении с планетарным редуктором. Также малые размеры силовой установки позволяют выделить освободившийся объем для размещения дополнительной системы амортизации и шумопоглощения.A single-stage gearbox with parallel shafts has reduced noise compared to a planetary gearbox. Also, the small size of the power plant allows you to allocate free space to accommodate an additional system of depreciation and sound absorption.
Таким образом, предлагаемое изобретение позволяет решить задачу создания мощной силовой установки подводного аппарата с уменьшенными массогабаритными характеристиками и уменьшенной шумностью, а также направлено на улучшение управляемости (остойчивости) подводного аппарата, имеющего форму тела вращения.Thus, the present invention allows to solve the problem of creating a powerful propulsion system of an underwater vehicle with reduced weight and size characteristics and reduced noise, and is also aimed at improving the controllability (stability) of an underwater vehicle having the shape of a body of revolution.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147855/11A RU2556821C2 (en) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Power plant of underwater vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2013147855/11A RU2556821C2 (en) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Power plant of underwater vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2013147855A RU2013147855A (en) | 2015-04-27 |
| RU2556821C2 true RU2556821C2 (en) | 2015-07-20 |
Family
ID=53283191
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2013147855/11A RU2556821C2 (en) | 2013-10-25 | 2013-10-25 | Power plant of underwater vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2556821C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636246C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-11-21 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Semi-submersible propulsion system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392180C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") | Electric propulsion system (versions) |
| RU2481233C1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-05-10 | Николай Борисович Болотин | Atomic submarine and marine-version gas turbine engine |
-
2013
- 2013-10-25 RU RU2013147855/11A patent/RU2556821C2/en active IP Right Revival
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2392180C1 (en) * | 2009-01-11 | 2010-06-20 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский институт имени академика А.Н. Крылова" (ФГУП "ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова") | Electric propulsion system (versions) |
| RU2481233C1 (en) * | 2011-12-29 | 2013-05-10 | Николай Борисович Болотин | Atomic submarine and marine-version gas turbine engine |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636246C1 (en) * | 2016-06-08 | 2017-11-21 | Российская Федерация, От Имени Которой Выступает Министерство Промышленности И Торговли Российской Федерации | Semi-submersible propulsion system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2013147855A (en) | 2015-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR101713800B1 (en) | Hybrid drive apparatus of aircraft | |
| KR101762693B1 (en) | Marine gearbox by using power-split planetary gear-train | |
| CN202054140U (en) | Wing sweepback-changing worm drive mechanism for unmanned aircraft | |
| CN102229315A (en) | Power coupling device of amphibious vehicle | |
| US20150139803A1 (en) | Electrically driven, retractable rudder propeller including a step-down gear unit | |
| CN102229316A (en) | Power coupling device of multifunctional vehicle | |
| CN205076044U (en) | Oil moves four rotor unmanned aerial vehicle power - transmission system of displacement | |
| RU2556821C2 (en) | Power plant of underwater vehicle | |
| CN201209648Y (en) | Transmission mechanism of aeromodelling helicopter | |
| KR101429562B1 (en) | Power unit for a ship | |
| KR101225179B1 (en) | Propulsion apparatus and ship including the same | |
| CN107336819A (en) | Underwater culvert type propeller propulsion plant and its application method | |
| CN101797976A (en) | Propulsion unit of contra-rotating propellers of electric ship | |
| CN107709835A (en) | A kind of gear-driven fluid-flywheel clutch of combined harmonic and starter | |
| CN202429341U (en) | Four-propeller linkage device | |
| CN102267555B (en) | Composite driving device for sea wave energy ship | |
| RU2404086C1 (en) | Ship two-shaft power plant | |
| CN202848009U (en) | Forwarding and reversing gear box type co-axial counter rotating propeller device | |
| CN205087147U (en) | Oil moves six coaxial rotor unmanned aerial vehicle power - transmission system of displacement | |
| CN104554683A (en) | Energy-saving ship thruster | |
| CN204871560U (en) | Magnetic coupling propulsion system | |
| CN104192742A (en) | Electric winch with two motors | |
| CN204507238U (en) | A kind of novel hybrid fuel ship power transfer device | |
| RU156449U1 (en) | POWER UNIT WITH A HIGH-TURNING ENGINE FOR A SUBMARINE | |
| CN203864428U (en) | Automotive hybrid power drive assembly |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20151026 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190313 |