RU2672347C1 - Hybrid underwater propulsion - Google Patents
Hybrid underwater propulsion Download PDFInfo
- Publication number
- RU2672347C1 RU2672347C1 RU2018105438A RU2018105438A RU2672347C1 RU 2672347 C1 RU2672347 C1 RU 2672347C1 RU 2018105438 A RU2018105438 A RU 2018105438A RU 2018105438 A RU2018105438 A RU 2018105438A RU 2672347 C1 RU2672347 C1 RU 2672347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- submarine
- semi
- hull
- submersible vessel
- underwater
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 21
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 claims abstract description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 12
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 235000021251 pulses Nutrition 0.000 description 4
- 241000219739 Lens Species 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 235000014647 Lens culinaris subsp culinaris Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 210000000707 wrist Anatomy 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63H—MARINE PROPULSION OR STEERING
- B63H1/00—Propulsive elements directly acting on water
- B63H1/30—Propulsive elements directly acting on water of non-rotary type
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
Description
Изобретение относится к области судостроения, а именно к подводным движителям воздействующим непосредственно на воду невращающегося типа, которые могут быть установлены на высокоскоростных судах полупогружного типа, либо на высокоскоростных подводных лодках. Известно техническое решение активного подводного крыла с применением силовой установки с водометным движителем, (см. патент РФ N 2176609, автор Бойцов Е.Н., публикация 10.12.2001 г.). Активное подводное крыло представляет собой тело обтекаемой формы с водозаборником, гидравлическим нагнетателем, соединенных с выпускными водопроточными каналами и щелевыми соплами, при этом щелевые сопла имеют возможность изменять направление истекающей водяной струи. Целью данного изобретения является распространение принципа испускания потока жидкости, либо газоводяной рабочей смеси от силовой водометной установки вдоль всей или большей части поверхности корпуса судна соприкасающейся с водой для минимизации гидродинамического сопротивления движущегося судна, и как следствие увеличение скорости движения судна. Известен способ и устройство для получения высоких и сверхвысоких давлений в жидкости (см. авт.св. СССР N 105011, авторы Юткин Л.А., Гольцова Л.И., опубл. 1957 г. а также см. патент РФ N 2436647, автор Кортелев А.Я., 2011 г.) путем осуществления внутри объема в любой проводящей или непроводящей жидкости, находящейся в открытом или закрытом сосуде, специально сформированного импульсного электрического (искрового, кистевого или других форм) разряда. КПД данного способа растет при уменьшении активной (т.е. соприкасающейся с жидкостью) площади положительного электрода и одновременном увеличении активной площади отрицательного электрода, а также при условии максимального сокращения фронта импульса напряжения и укорочения длительности импульса тока, и обеспечения импульса тока близкой к апериодической, кроме этого для облегчения условий электрического пробоя и повышения преобразования электрической энергии в энергию ударной волны осуществляют предварительный разряд например в виде электрической короны, при помощи вспомогательного электрода изолированного от основного электрода, при этом полярность напряжения предварительного коронирующего разряда (или полярность напряжения на вспогательном электроде) устанавливают противоположной напряжению основного электрического разряда. Известен также подводный движитель в виде горизонтально расположенных пилонов обтекаемой формы в виде двояковыпуклых симметричных лекально сочлененных сферических, цилиндрических либо конических поверхностей вращения, либо в виде двояковыпуклой симметричной линзы чечевичного профиля с переменной кривизной с размещенными на рабочих поверхностях подводных движителей групп пар электродов-разрядников, (рабочие поверхности подводного движителя - поверхности на которых формируются высокие и сверхвысокие давления при помощи импульсного электрического разряда), при этом положительные электроды-разрядники выполнены в виде изолированных стержней с оголенными наконечниками, а отрицательные электроды-разрядники выполнены в виде круговых либо многоугольных пластин изолированных от наружной обтекаемой оболочки подводного движителя, и энергетическую установку по созданию импульсных напряжений между электродами-разрядниками, (патент РФ N 2620037, автор Сушенцев Б.Н., опупликовано 22.05.2017 г.) Данное техническое решение принято за прототип. Целью настоящего изобретения является использование данного вида ЭГЭ (электро-гидроударного, на основе эффекта Юткина Л.А.) движителя в совокупности с реактивным многоструйным водным движителем, при этом достигается плавное наращивание мощности движущих сил при минимизации гидродинамического сопротивления движущегося судна, и как следствие увеличение скорости движения судна. Указанная цель достигается для гибридного подводного движителя для полупогружного судна либо подводной лодки включающих продольный корпус обтекаемой формы, симметрично расположенные подводные ЭГЭ (электро-гидроударные) (на основе эффекта Юткина Л.А.) движители в виде горизонтально расположенных крыльев-пилонов обтекаемой формы в виде двояковыпуклых симметричных лекально сочлененных сферических, цилиндрических либо конических поверхностей вращения, либо в виде двояковыпуклой симметричной линзы чечевичного профиля с переменной кривизной с размещенными на рабочих поверхностях подводных движителей групп пар электродов-разрядников, (рабочие поверхности подводного движителя - поверхности на которых формируются высокие и сверхвысокие давления при помощи импульсного электрического разряда), при этом положительные электроды-разрядники выполнены в виде изолированных стержней с оголенными наконечниками, а отрицательные электроды-разрядники выполнены в виде круговых либо многоугольных пластин изолированных от наружной обтекаемой оболочки подводного движителя, и энергетическую установку по созданию импульсных напряжений между электродами-разрядниками, при этом полупогружное судно либо подводная лодка оснащена водозаборными устройствами, водометной силовой установкой, системой каналов-трубопроводов соединяющих водозаборные устройства с выпускными соплами, при этом выпускные сопла расположены на смоченной наружной поверхности корпуса полупогружного судна, либо по всей наружной поверхности подводной лодки в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса полупогружного судна либо подводной лодки в виде двумерного массива, при этом истекание реактивных водяных струй из выпускных сопел от силовой водометной установки направлено вдоль наружной поверхности корпуса полупогружного судна либо подводной лодки, либо под острым углом к наружной поверхности корпуса полупогружного судна либо подводной лодки в направлении против направления движения аппарата. При этом на выпускных соплах от силовой водометной установки могут быть установлены насадки с ускорителем потока истекающей жидкости. На иллюстрационных примерах применения данного изобретения показаны варианты исполнения и применения гибридного подводного движителя. На чертежах изображено:The invention relates to the field of shipbuilding, namely to underwater propulsion devices directly affecting water of non-rotating type, which can be installed on high-speed vessels of semi-submersible type, or on high-speed submarines. A technical solution is known for an active hydrofoil using a power plant with a water-jet propulsion, (see RF patent N 2176609, author EN Boytsov, publication December 10, 2001). The active hydrofoil is a streamlined body with a water intake, a hydraulic supercharger connected to water outlet channels and slotted nozzles, while slotted nozzles have the ability to change the direction of the flowing water stream. The aim of this invention is to disseminate the principle of emitting a fluid stream or a gas-water mixture from a power jet installation along all or most of the surface of the ship’s hull in contact with water to minimize the hydrodynamic resistance of a moving ship, and as a consequence, increase the speed of the ship. A known method and device for producing high and ultrahigh pressures in a liquid (see ed. St. USSR N 105011, authors Yutkin LA, Goltsova LI, publ. 1957 and also see RF patent N 2436647, author Kortelev A.Ya., 2011) by performing inside the volume in any conductive or non-conductive liquid located in an open or closed vessel, a specially formed pulsed electric (spark, wrist or other forms) discharge. The efficiency of this method increases with a decrease in the active (i.e., in contact with the liquid) area of the positive electrode and a simultaneous increase in the active area of the negative electrode, as well as subject to a maximum reduction in the voltage pulse front and shortening of the current pulse duration, and providing a current pulse close to aperiodic, in addition, to facilitate the conditions of electrical breakdown and increase the conversion of electric energy into shock wave energy, a preliminary discharge is carried out, for example, in de electric corona, using an auxiliary electrode isolated from the main electrode, while the polarity of the voltage of the preliminary corona discharge (or the polarity of the voltage on the auxiliary electrode) is set to the opposite voltage of the main electric discharge. Also known is an underwater propulsion device in the form of horizontally arranged streamlined pylons in the form of biconvex symmetrical lexically articulated spherical, cylindrical or conical surfaces of revolution, or in the form of a biconvex symmetrical lentil profile lens with variable curvature with groups of pairs of electrode-dischargers placed on the underwater movers, ( working surfaces of the underwater propulsion - surfaces on which high and ultrahigh pressures are formed using a pulse about an electric discharge), while the positive discharging electrodes are made in the form of insulated rods with bare tips, and the negative discharging electrodes are made in the form of circular or polygonal plates isolated from the outer streamlined shell of the underwater propulsion, and the power plant for creating pulsed voltages between the electrodes arresters, (RF patent N 2620037, author Sushentsev B.N., published on 05/22/2017) This technical solution is taken as a prototype. The aim of the present invention is the use of this type of EGE (electro-hydropercussion, based on the Yutkin LA effect) propulsion system in conjunction with a multi-jet jet propulsion system, while achieving a smooth increase in the power of the driving forces while minimizing the hydrodynamic resistance of a moving vessel, and as a result, an increase ship speed. This goal is achieved for a hybrid underwater propulsion device for a semi-submersible vessel or a submarine including a streamlined longitudinal hull, symmetrically located underwater EGE (electro-hydropercussion) (based on the LA Yutkin effect) propulsors in the form of horizontally arranged streamlined pylon wings in the form biconvex symmetric legally articulated spherical, cylindrical or conical surfaces of revolution, or in the form of a biconvex symmetrical lentil lens with variable wear and tear with groups of pairs of electrode dischargers placed on the working surfaces of underwater movers (underwater mover working surfaces — surfaces on which high and ultrahigh pressures are formed using a pulsed electric discharge), while the positive electrode dischargers are made in the form of insulated rods with bare tips, and negative discharging electrodes are made in the form of circular or polygonal plates isolated from the outer streamlined shell of the underwater propulsion, and a theoretical installation for creating pulsed voltages between discharge electrodes, while a semi-submersible vessel or a submarine is equipped with water intake devices, a water-jet power plant, a system of ducts connecting pipelines with exhaust nozzles, while the discharge nozzles are located on the wetted outer surface of the hull of the semi-submersible vessel, or on the entire outer surface of the submarine, depending on the hydrodynamic resistance of the sections of the hull of the semi-submersible court or a submarine in the form of a two-dimensional array, with the outflow of jet water jets from the outlet nozzles from the power water jet installation directed along the outer surface of the hull of the semi-submersible vessel or submarine, or at an acute angle to the outer surface of the hull of the semi-submersible vessel or submarine in the opposite direction the movement of the apparatus. At the same time, nozzles with an accelerator of the outflowing fluid flow can be installed on the exhaust nozzles from the power water jet installation. Illustrative examples of the application of this invention show embodiments and applications of a hybrid underwater propulsion. The drawings show:
на фиг. 1 - вид сбоку компоновочной схемы подводной лодки с двумя подводными ЭГЭ (электро-гидроударными) (на основе эффекта Юткина Л.А.) движителями с рабочей кормовой частью в виде пары симметричных крыльев с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковыпуклых симметричных конических поверхностей вращения, с расположением выпускного сопла от маршевой силовой водометной установки в кормовой части сигарообразного продольного корпуса подводной лодки, а также выпускных сопел от силовой водометной установки по всей поверхности сигарообразного продольного корпуса подводной лодки в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса подводной лодки в виде двумерного массива с истеканием реактивных водяных струй из выпускных сопел вдоль наружной поверхности корпуса подводной лодки;in FIG. 1 is a side view of the layout of a submarine with two submarine EGE (electro-hydropercussion) (based on the LA Yutkin effect) propulsion with the working aft as a pair of symmetrical wings with an external streamlined shell in the form of biconvex symmetrical conical surfaces of revolution, s the location of the exhaust nozzle from the marching power water-jet installation in the aft of the cigar-shaped longitudinal hull of the submarine, as well as the exhaust nozzles from the power water-jet installation over the entire surface of the cigar-shaped pr longitudinal hull of the submarine depending on drag portions of a submarine in the form of two-dimensional array efflux jet water sprays from the discharge nozzle along the outer surface of the body of the submarine;
на фиг. 2 - вид сверху и со стороны днища компоновочной схемы подводной лодки по фиг. 1;in FIG. 2 is a top and bottom view of the layout of the submarine of FIG. one;
на фиг. 3 - поперечное сечение подводной лодки с двумя подводными ЭГЭ движителями с рабочей кормовой частью в виде пары симметричных крыльев с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковыпуклых симметричных конических поверхностей вращения (вид с рабочей стороны ЭГЭ движителя);in FIG. 3 is a cross section of a submarine with two submarine EGE propulsors with a working stern as a pair of symmetrical wings with an external streamlined shell in the form of biconvex symmetrical conical surfaces of revolution (view from the working side of the EGE propulsion);
на фиг. 4 - вид сбоку компоновочной схемы подводной лодки с двумя подводными ЭГЭ (электро-гидроударными) (на основе эффекта Юткина Л.А.) движителями с рабочей кормовой частью в виде пары симметричных крыльев с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковьшуклых симметричных цилиндрических поверхностей вращения, с расположением выпускного сопла от маршевой силовой водометной установки в кормовой части сигарообразного продольного корпуса подводной лодки, а также выпускных сопел от силовой водометной установки по всей с поверхности сигарообразного продольного корпуса подводной лодки в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса подводной лодки в виде двумерного массива с истеканием реактивных водяных струй из выпускных сопел вдоль наружной поверхности корпуса подводной лодки;in FIG. 4 is a side view of the layout of the submarine with two submarine EGE (electro-hydropercussion) (based on the Yutkin LA effect) propulsion with the working aft as a pair of symmetrical wings with an external streamlined shell in the form of biconvex symmetrical cylindrical surfaces of revolution, s the location of the exhaust nozzle from the marching power water-jet installation in the aft of the cigar-shaped longitudinal hull of the submarine, as well as the exhaust nozzles from the power water-jet installation throughout the cigar-shaped surface of the longitudinal body of the submarine, depending on the drag portion of the body of the submarine in a two-dimensional array of jet efflux of water jets of the discharge nozzles along the outer surface of the body of the submarine;
на фиг. 5 - вид сверху и со стороны днища компоновочной схемы подводной лодки по фиг. 4;in FIG. 5 is a top and bottom view of the layout of the submarine of FIG. four;
на фиг. 6 - поперечное сечение подводной лодки с двумя подводными ЭГЭ движителями с рабочей кормовой частью в виде пары симметричных крыльев с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковыпуклых симметричных цилиндрических поверхностей вращения (вид с рабочей стороны ЭГЭ движителя).in FIG. 6 is a cross section of a submarine with two submarine EGE propulsors with a working stern as a pair of symmetrical wings with an outer streamlined shell in the form of biconvex symmetrical cylindrical surfaces of revolution (view from the working side of the EGE propulsion).
На представленных чертежах позициями обозначены:In the drawings, the positions indicated:
поз. 1 - продольный сигарообразный корпус подводной лодки;pos. 1 - longitudinal cigar-shaped hull of a submarine;
поз. 2 - горизонтальные крылья ЭГЭ движителя с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковыпуклых симметричных конических поверхностей вращения;pos. 2 - horizontal wings of the EGE of the propulsion device with an external streamlined shell in the form of biconvex symmetrical conical surfaces of revolution;
поз. 3 - горизонтальные крылья ЭГЭ движителя с наружной обтекаемой оболочкой в виде двояковыпуклых симметричных цилиндрических поверхностей вращения;pos. 3 - horizontal wings of the EGE of the propulsion with an external streamlined shell in the form of biconvex symmetrical cylindrical surfaces of revolution;
поз. 4 - отрицательные электроды-разрядники в виде круговых пластин изолированных от наружной обтекаемой оболочки подводного движителя;pos. 4 - negative discharging electrodes in the form of circular plates isolated from the outer streamlined shell of the underwater propulsion;
поз. 5 - положительные электроды-разрядники в виде изолированных стержней с оголенными наконечниками;pos. 5 - positive discharging electrodes in the form of insulated rods with bare tips;
поз. 6 - выпускные сопла от силовой водометной установки расположены наружной поверхности корпуса подводной лодки в зависимости от гидродинамического сопротивления участков корпуса подводной лодки в виде двумерного массива;pos. 6 - exhaust nozzles from the power water-jet installation are located on the outer surface of the hull of the submarine, depending on the hydrodynamic resistance of the sections of the hull of the submarine in the form of a two-dimensional array;
поз. 7 - выпускное сопло от маршевой силовой водометной установки;pos. 7 - exhaust nozzle from the marching power water jet installation;
поз. 8 - горизонтальный руль;pos. 8 - horizontal steering wheel;
поз. 9 - вертикальный руль;pos. 9 - vertical steering wheel;
поз. 10 - рубка подводной лодки.pos. 10 - the cabin of the submarine.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105438A RU2672347C1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Hybrid underwater propulsion |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018105438A RU2672347C1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Hybrid underwater propulsion |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2672347C1 true RU2672347C1 (en) | 2018-11-13 |
Family
ID=64327881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018105438A RU2672347C1 (en) | 2018-02-13 | 2018-02-13 | Hybrid underwater propulsion |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2672347C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU105011A1 (en) * | 1950-04-15 | 1956-11-30 | Л.И. Голыдова | Method for producing high and ultrahigh pressures |
| EP0767752A1 (en) * | 1994-06-30 | 1997-04-16 | DIMOTECH Ltd. | Underwater two phase ramjet engine |
| CN1836973A (en) * | 2005-03-23 | 2006-09-27 | 夏烆光 | Electromagnetic seagoing-ship propeller |
| RU2620037C1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-05-22 | Борис Никифорович Сушенцев | Underwater propulsor (versions) |
-
2018
- 2018-02-13 RU RU2018105438A patent/RU2672347C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU105011A1 (en) * | 1950-04-15 | 1956-11-30 | Л.И. Голыдова | Method for producing high and ultrahigh pressures |
| EP0767752A1 (en) * | 1994-06-30 | 1997-04-16 | DIMOTECH Ltd. | Underwater two phase ramjet engine |
| CN1836973A (en) * | 2005-03-23 | 2006-09-27 | 夏烆光 | Electromagnetic seagoing-ship propeller |
| RU2620037C1 (en) * | 2015-12-14 | 2017-05-22 | Борис Никифорович Сушенцев | Underwater propulsor (versions) |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2029425B1 (en) | A method for wave propulsion of watercrafts | |
| RU2651949C1 (en) | Multiple jet propulsor for high-speed vessels moving on the water surface, above the water surface and under water (variants) | |
| RU2620037C1 (en) | Underwater propulsor (versions) | |
| Ma et al. | Test studies of the resistance and seakeeping performance of a trimaran planing hull | |
| RU2684340C1 (en) | Hybrid underwater propulsion (versions) | |
| RU2672347C1 (en) | Hybrid underwater propulsion | |
| US6647909B1 (en) | Waveless hull | |
| KR20190004090A (en) | Stern structure of a vessel for reducing flow resistances | |
| CN111156866A (en) | High-speed entry navigation body second grade head form | |
| CN113716044B (en) | Thrust vectoring nozzle-based water-air amphibious annular wing aircraft and navigation control method thereof | |
| KR20170056247A (en) | Frictional resistance reduction device for ship and ship having the same | |
| CN113200119B (en) | Drag reduction surface structure of underwater vehicle shell | |
| Peng et al. | The study about the impact of the free-surface on the performance of the propeller attached at the stern of a submarine | |
| RU2547102C1 (en) | Underwater vehicle of increased manoeuvrability | |
| RU154728U1 (en) | BODY OF A GLISING VESSEL WITH VALEEV-MOROZOV CIRCUITS | |
| RU2739626C1 (en) | Method for reduction of hull hydrodynamic resistance and high-speed vessel using method thereof | |
| CN103129698A (en) | Full circle swinging tug | |
| CN109774908A (en) | Hybrid propulsion device suitable for ship | |
| RU2360831C2 (en) | Vessel with fin propeller | |
| UA78256C2 (en) | Method and system for producing a potential over a body | |
| RU2184047C1 (en) | Device for reducing ship's drift speed | |
| US5447111A (en) | Rotor type energy saving apparatus mounted on the bow | |
| RU2457146C1 (en) | Vehicle body | |
| CN109204681B (en) | Low-energy-consumption catamaran structure | |
| RU2521453C1 (en) | Wheeled catamaran |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200214 |