RU2668483C1 - Волнодвижители подводного судна - Google Patents
Волнодвижители подводного судна Download PDFInfo
- Publication number
- RU2668483C1 RU2668483C1 RU2017125318A RU2017125318A RU2668483C1 RU 2668483 C1 RU2668483 C1 RU 2668483C1 RU 2017125318 A RU2017125318 A RU 2017125318A RU 2017125318 A RU2017125318 A RU 2017125318A RU 2668483 C1 RU2668483 C1 RU 2668483C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- force
- ship
- wings
- wave
- submarine
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H19/00—Marine propulsion not otherwise provided for
- B63H19/02—Marine propulsion not otherwise provided for by using energy derived from movement of ambient water, e.g. from rolling or pitching of vessels
-
- 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
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
Abstract
Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым устройствам, использующим энергию волн для создания дополнительной тяговой силы. Волнодвижители подводного судна, находящегося на перископной глубине, представляющие собой наклонную пластину, которая закреплена на рубке корабля, и штатные носовые рули (крылья). Для усиления тяговой силы, возникающей на пластине, на штатных носовых рулях (крыльях), опирающихся при вращении на упоры, при взаимодействии с волной возникает гидродинамическая сила F, вертикальная составляющая которой - сила N - уменьшает амплитуду качки, а горизонтальная составляющая - сила Т - создает тяговую силу, которая увеличивает скорость корабля V. Достигаемый технический результат - дизель-электрические подводные суда длительное время могут находиться на перископной глубине, не всплывая для подзарядки аккумуляторной батареи. 1 ил.
Description
Изобретение относится к судостроению, а именно к судовым устройствам, использующим энергию волн для создания дополнительной тяговой силы.
Средние условия плавания океанских судов можно приравнять к непрерывному плаванию против набегающей волны интенсивностью 4 балла [1].
Со времен парусного флота из двух сил, действующих на судно (ветра и волнения моря), приоритет получила первая. Остался незамеченным тот факт, что энергия морских волн значительно больше энергии ветра, улавливаемой парусами. Волна, подходящая к носовой оконечности судна, обладает энергией
где p - плотность воды,
g - ускорение свободного падения,
а - амплитуда волны,
λ - длина волны
Следует отметить, что частицы жидкости в волне движутся по круговым орбитам, с радиусами, пропорциональными амплитуде волны:
где: Rh - радиус орбит частиц жидкости на глубине h;
Ro - радиус орбит частиц жидкости у свободной поверхности;
h - глубина жидкости;
λ - длина волны.
Следовательно, в морях и океанах волна на перископной глубине обладает достаточной энергией, которую можно использовать для движения корабля.
Эту энергию можно реализовывать в тяговую силу с помощью различных устройств, установленных на судах. Особый интерес представляют устройства, использующие энергию волн на подводных судах, так как основное плавание последних - это плавание на перископной глубине. Существуют ряд способов для движения подводных судов. Это и движение с помощью мускульной силы [2] и движение, где в качестве волнодвижителя используется наклонная пластина [3]. Последнее устройство принято нами за прототип. Подводное судно 1 (фиг. 1), идущее под перископом 4 оборудована на рубке 5 жестко закрепленной пластиной 6. Пластина установлена под углом α.
Как показали экспериментальные исследования, оптимальный угол α составляет 20°-30°. На пластине, подобно мелководью, происходит увеличение крутизны волны и обрушение последней. При этом происходит передача импульса внутренней стороне пластины в результате чего возникает сила тяги Т. К недостаткам этого устройства следует отнести то, что возникающая сила тяги не позволяет подводному судну самостоятельно двигаться без использования главной силовой установки и винтов.
Целью настоящего изобретения является оборудование подводного судна устройствами, использующими энергию волн которые позволят двигаться кораблю без подключения главной иловой установки и винтов.
Указанная цель достигается тем, что для усиления силы тяги пластины подключаются штатные носовые рули (крылья).
На подводном судне носовые рули приводятся во вращение в электрическую, гидравликой и воздухом, а в случае поломки этих систем предусмотрен вариант отключения крыльев от последних и перевод работы носовых рулей вручную или во флюгерный режим.
На подводном судне 1 (фиг. 1) на крыльях 2 возникает тяговая сила Т, если они при вращении будут опираться на упоры 3.
Упоры представляют собой металлические стержни, закрепленные в межкорпусном пространстве, ограничивающие угол перекладки крыльев при вращении.
Как показали экспериментальные исследования, оптимальный угол перекладки крыла составляет 20° на одну сторону.
Это устройство, использующее энергию волн, работает следующим образом: при движении носовой оконечности подводного судна 1 (фиг. 1), находящегося на перископной глубине, на волнении вниз на крыльях 2, опирающихся на верхние упоры 3, возникает гидродинамическая сила F, вертикальная составляющая которой - сила N уменьшает амплитуду качки, что благоприятно сказывается на условиях обитания экипажа, а горизонтальная составляющая - сила Т создает тяговую силу которая усиливает тяговую силу пластины 6.
В результате действия этих двух сил на устройствах 2 и 6 корабль может двигаться самостоятельно без включения главных двигателей, а используя только энергию волн.
При изменении фазы волны на противоположную, носовая оконечность судна идет вверх, крылья 2 опираются на нижние опоры 3, сила N будет направлена вниз, а направление силы Т не изменится, и она по-прежнему будет двигать корабль.
Список литературы.
1. Чикаренко В.Г. «Волнодвижители». Издательство «Спутник», 2015 г.
2. Патент №2081028, 1997 г.
3. Патент №2528449, 2011 г.
Claims (1)
- Волнодвижители подводного судна, находящегося на перископной глубине, представляющие собой наклонную пластину, закрепленную на рубке корабля, и штатные носовые рули (крылья), отличающиеся тем, что для усиления тяговой силы, возникающей на пластине, на штатных носовых рулях (крыльях), опирающихся при вращении на упоры, при взаимодействии с волной возникает гидродинамическая сила F, вертикальная составляющая которой - сила N - уменьшает амплитуду качки, а горизонтальная составляющая - сила Т - создает тяговую силу, которая увеличивает скорость корабля V.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125318A RU2668483C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Волнодвижители подводного судна |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017125318A RU2668483C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Волнодвижители подводного судна |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2668483C1 true RU2668483C1 (ru) | 2018-10-01 |
Family
ID=63798185
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017125318A RU2668483C1 (ru) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | Волнодвижители подводного судна |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2668483C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11301576A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 船艇のシーアンカー装置 |
RU2297361C2 (ru) * | 2005-07-20 | 2007-04-20 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Устройство для увеличения тяги судна |
RU2392177C1 (ru) * | 2008-12-19 | 2010-06-20 | Владислав Васильевич Горшков | Качеход и качеприводной движитель |
RU2528449C2 (ru) * | 2011-10-20 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"(МГУ) | Судовой волнодвижитель |
-
2017
- 2017-07-17 RU RU2017125318A patent/RU2668483C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11301576A (ja) * | 1998-04-23 | 1999-11-02 | Yamaha Motor Co Ltd | 船艇のシーアンカー装置 |
RU2297361C2 (ru) * | 2005-07-20 | 2007-04-20 | Валерий Георгиевич Чикаренко | Устройство для увеличения тяги судна |
RU2392177C1 (ru) * | 2008-12-19 | 2010-06-20 | Владислав Васильевич Горшков | Качеход и качеприводной движитель |
RU2528449C2 (ru) * | 2011-10-20 | 2014-09-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова"(МГУ) | Судовой волнодвижитель |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8683937B2 (en) | High speed surface craft and submersible vehicle | |
US10730597B2 (en) | High speed surface craft and submersible craft | |
US9555859B2 (en) | Fleet protection attack craft and underwater vehicles | |
US8408155B2 (en) | Fleet protection attack craft | |
RU2681415C1 (ru) | Малогабаритный многофункциональный автономный необитаемый подводный аппарат - носитель сменной полезной нагрузки | |
CN103213662B (zh) | 子母式海洋环境检测智慧机器人 | |
GB2511731B (en) | Autonomous Vessel Robot AI System | |
US9663212B2 (en) | High speed surface craft and submersible vehicle | |
US20140378012A1 (en) | Vessel | |
CN107215429B (zh) | 一种新型小水线面单体无人半潜艇 | |
AU2014311819A1 (en) | High speed surface craft and submersible craft | |
CN101028856A (zh) | 多体无舵半潜快速船 | |
RU2668483C1 (ru) | Волнодвижители подводного судна | |
Lopes et al. | An analytical model study of a flapping hydrofoil for wave propulsion | |
Terao et al. | Application of wave devouring propulsion system for ocean engineering | |
RU2657701C1 (ru) | Способ управления дифферентом буксируемого подводного объекта | |
WO2013043171A2 (en) | Fleet protection attack craft and submersible vehicle | |
RU2528449C2 (ru) | Судовой волнодвижитель | |
RU2404902C1 (ru) | Плавучее средство | |
RU2350507C2 (ru) | Способ и система для создания потенциала по поверхности тела | |
RU2403171C1 (ru) | Парусный надводно-подводный корабль кущенко в.а. | |
RU2729333C1 (ru) | Способ разрушения ледяного покрова | |
Zheng et al. | A hybrid propulsion method for underwater vehicle | |
RU2607135C2 (ru) | Кормовая оконечность стабилизированного для штормового плавания корабля | |
CN109319069A (zh) | 惰潜艇 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190718 |