RU2712408C1 - Reverse-steering device of water-jet propeller - Google Patents

Reverse-steering device of water-jet propeller Download PDF

Info

Publication number
RU2712408C1
RU2712408C1 RU2019120125A RU2019120125A RU2712408C1 RU 2712408 C1 RU2712408 C1 RU 2712408C1 RU 2019120125 A RU2019120125 A RU 2019120125A RU 2019120125 A RU2019120125 A RU 2019120125A RU 2712408 C1 RU2712408 C1 RU 2712408C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
rudders
reverse
nozzle
reversing
water
Prior art date
Application number
RU2019120125A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Иванович Бурнаев
Original Assignee
Акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (АО "Зеленодольское ПКБ")
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (АО "Зеленодольское ПКБ") filed Critical Акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (АО "Зеленодольское ПКБ")
Priority to RU2019120125A priority Critical patent/RU2712408C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2712408C1 publication Critical patent/RU2712408C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H11/00Marine propulsion by water jets
    • B63H11/02Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water
    • B63H11/10Marine propulsion by water jets the propulsive medium being ambient water having means for deflecting jet or influencing cross-section thereof
    • B63H11/107Direction control of propulsive fluid
    • B63H11/113Pivoted outlet

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: invention relates to ship building, namely, to water-jet propeller reverse-steering devices. Reverse-steering device of water-jet propulsor comprises two vertical synchronous rudders secured behind water-jet propeller nozzle. Rudders on lower end have inclined hydrodynamic washers on side of DP propulsor, and nozzle in lower part is equipped with shield, which is extension of nozzle into stern. In upper part of rudder are fixed hingedly on box frame, and their stockpiles are arranged inside ship hull, where to pins are connected to gear drives, which are connected with steering hydraulic cylinders. With the help of ship heading control system, rudders can deviate synchronously to the left, to the right or in opposite directions. Control of the ship at the backward course is performed by additional synchronous deviation of both rudders to the left or to the right. Mnemonic of reverse-steering device is stored.
EFFECT: simplified design of reverse-steering device and increased reliability of operation.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения, в частности к реверсивно-рулевым устройствам судов с водометными движителями.The invention relates to the field of shipbuilding, in particular to reverse-steering devices of ships with water-jet propulsion.

Известны реверсивно-рулевые устройства (РРУ) для судов с водометными движителями, предназначенные для обеспечения судну заднего хода, управляемости на заднем ходу и без хода при работающем водометном движителе, например, изобретения по патентам RU 2436706 С2 от 28.05.2009 г., RU 2534500 С1 от 01.04.2013 г., RU 2459741 С1 от 14.01.2011 г., RU 2584039 С1 от 25.12.2014 г.Known reverse steering devices (RRU) for ships with water-jet propulsion devices, designed to provide the ship reverse gear, controllability in reverse and without running when the jet is running, for example, the invention according to patents RU 2436706 C2 of 05.28.2009, RU 2534500 C1 dated April 01, 2013; RU 2459741 C1 dated January 14, 2011; RU 2584039 C1 dated December 25, 2014

Однако в представленных реверсивно-рулевых устройствах имеются свойственные им недостатки.However, the presented reverse steering devices have their inherent disadvantages.

В патенте RU 2436706 С2 от 28.05.2009 г. недостатками являются сложность конструкции и отсутствие мнемонического управления судном по курсу на заднем ходу.In the patent RU 2436706 C2 dated 05/28/2009, the disadvantages are the complexity of the design and the lack of mnemonic control of the vessel in reverse direction.

Сложность конструкции обусловлена применением поворотного сопла в качестве органа управления по курсу, а также применением поворотной, на поперечной оси, реверсивной заслонки с большими габаритами и сложной конфигурацией.The complexity of the design is due to the use of a rotary nozzle as a heading control along the course, as well as the use of a rotary, on the transverse axis, reversing damper with large dimensions and a complex configuration.

В патенте RU 2534500 С1 от 01.04.2013 г. конструкция РРУ упрощена за счет применения двух вертикальных синхронных рулей за соплом движителя вместо поворотного сопла, а также упрощена и уменьшена по габаритам реверсивная заслонка. Уменьшение габаритов реверсивной заслонки достигнуто за счет того, что вертикальные рули в компоновке РРУ расположены внутри реверсивной заслонки (смотри Рис. 1 патента RU 2534500 С1). Однако, в патенте RU 2534500 С1 реверсивно-рулевое устройство остается все же сложным и в нем отсутствует мнемоническое управление судном по курсу на заднем ходу.In the patent RU 2534500 C1 of 04/01/2013, the design of the switchgear is simplified by the use of two vertical synchronous rudders behind the propulsion nozzle instead of the rotary nozzle, and the reversing damper is simplified and reduced in size. The reduction in the dimensions of the reversing damper was achieved due to the fact that the vertical rudders in the layout of the switchgear are located inside the reversing damper (see Fig. 1 of patent RU 2534500 C1). However, in patent RU 2534500 C1, the reverse steering device is still complicated and there is no mnemonic control of the vessel in reverse.

В приведенных патентах RU 2436706 С2 и RU 2534500 С1 отсутствие мнемоники при управлении курсом на заднем ходу объясняется тем, что при повороте сопла (вертикальных рулей), например, на левый борт, поток воды из сопла отклоняется влево и, истекая из левого бокового окна реверсивной заслонки, создает реактивную силу, отклоняющую судно вправо, что усложняет управление на заднем ходу, так как при повороте органа управления влево судно поворачивает вправо.In the cited patents RU 2436706 C2 and RU 2534500 C1, the absence of mnemonics when controlling the course in reverse is explained by the fact that when the nozzle (vertical rudders) turns, for example, to the left side, the water flow from the nozzle deviates to the left and, flowing out of the left side window, is reversible damper, creates a reactive force, deflecting the vessel to the right, which complicates reverse control, since when the control is turned to the left, the vessel turns to the right.

Аналог предлагаемому реверсивно-рулевому устройству по патенту RU 2459741 С1 имеет следующие недостатки:An analogue of the proposed reversing-steering device according to the patent RU 2459741 C1 has the following disadvantages:

- сложность изготовления поворотных заслонок, имеющих коническую форму;- the complexity of the manufacture of butterfly valves having a conical shape;

- сложность механизма смыкания и поворота захлопок, осуществляемых с помощью соосных цилиндрических втулок с тягами, проушинами и шатунами;- the complexity of the mechanism of closing and rotation of the flaps, carried out using coaxial cylindrical bushings with rods, eyes and connecting rods;

- низкая надежность механизма поворота захлопок ввиду большого количества деталей, находящихся в постоянном напряженном взаимодействии при работе реверсивно-рулевого устройства;- low reliability of the mechanism of rotation of the slam due to the large number of parts that are in constant intense interaction during operation of the reversing-steering device;

- низкая эффективность при управлении курсом на заднем ходу, так как выброс воды из реверсивной заслонки производится в носовую часть под острым углом к диаметральной плоскости (ДП) водометного движителя, а боковую силу для управления по курсу создает только нижняя часть этого потока воды, поскольку верхняя часть потока попадает на транец судна и его энергия теряется.- low efficiency when controlling the course in reverse, since the water is ejected from the reversing flap into the bow at an acute angle to the diametrical plane (DP) of the jet propulsion device, and only the lower part of this water flow creates lateral force for heading control, since the upper part of the flow falls on the transom of the vessel and its energy is lost.

Положительным эффектом РРУ по патенту RU 2459741 С1 является наличие мнемонического управления по курсу на заднем ходу.The positive effect of the control switch according to the patent RU 2459741 C1 is the presence of mnemonic control in the reverse direction.

Наиболее близким аналогом предлагаемого изобретения является реверсивно-рулевое устройство по патенту RU 2584039 С1, в котором реализовано мнемоническое управление по курсу на заднем ходу. Указанное изобретение принято за прототип. Однако реверсивно-рулевое устройство прототипа сложно по конструкции и технологии изготовления и имеет большие массогабаритные характеристики. Ввиду необходимости шарнирного соединения рулей с закрылками и применения большого количества рычагов и тяг в механизмах приводов рулевого устройства понижена надежность РРУ - прототипа.The closest analogue of the invention is a reversing-steering device according to patent RU 2584039 C1, which implements mnemonic control in reverse direction. The specified invention is taken as a prototype. However, the reverse-steering device of the prototype is complex in design and manufacturing technology and has large overall dimensions. Due to the need for a hinged connection of the rudders with flaps and the use of a large number of levers and rods in the mechanisms of the steering gear drives, the reliability of the RRU prototype is reduced.

Задачей настоящего изобретения является устранение отмеченных недостатков.The objective of the present invention is to remedy the noted drawbacks.

Решение указанной задачи достигается следующим образом. В заявляемом изобретении реверсирование осуществляется с помощью двух вертикальных синхронных рулей, установленных за соплом водометного движителя по боковым краям его обечайки. При этом на нижних торцах рулей имеются наклонные гидродинамические шайбы со стороны диаметральной плоскости движителя, а в нижней части сопла установлен козырек, являющийся продолжением сопла в корму.The solution to this problem is achieved as follows. In the claimed invention, the reversal is carried out using two vertical synchronous rudders installed behind the nozzle of the water-jet propulsion device along the lateral edges of its shell. At the same time, at the lower ends of the rudders there are inclined hydrodynamic washers from the side of the diametrical plane of the mover, and a visor is installed in the lower part of the nozzle, which is a continuation of the nozzle into the stern.

В отличие от прототипа в заявляемом изобретении на рулях отсутствуют закрылки и, соответственно отсутствуют рычаги для поворота закрылков относительно рулей в определенной пропорции углов поворота.Unlike the prototype, in the claimed invention, there are no flaps on the rudders and, accordingly, there are no levers for turning the flaps relative to the rudders in a certain proportion of rotation angles.

Исключение закрылков из РРУ существенно упрощает конструкцию, массогабаритные характеристики и повышает надежность работы.The exclusion of flaps from the switchgear significantly simplifies the design, weight and size characteristics and increases reliability.

Сущность изобретения заключается в том, что по сигналам от системы управления курсом рули могут отклоняться синхронно влево, вправо или в противоположные стороны. При установке обоих рулей, с помощью системы управления курсом, отклоненными к ДП движителя со смыканием их кормовых кромок или с некоторым зазором между ними сформировывается реверсивная заслонка.The essence of the invention lies in the fact that, according to signals from the control system of the course, the rudders can deviate synchronously to the left, to the right, or in opposite directions. When installing both rudders, with the help of the heading control system, the diverting flap is formed deflected to the propulsion drive of the propulsion unit with the closure of their aft edges or with some clearance between them.

Технический результат при реализации изобретения состоит в следующем:The technical result when implementing the invention is as follows:

- в упрощении конструкции РРУ;- to simplify the design of the switchgear;

- в уменьшении массогабаритных характеристик РРУ;- in reducing the overall dimensions of the switchgear;

- в повышении надежности работы РРУ;- to increase the reliability of the switchgear;

- в повышении безопасности плавания при управлении судном на заднем ходу.- to increase the safety of navigation when managing the vessel in reverse.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

Фиг. 1 - вид сбоку РРУ,FIG. 1 is a side view of the switchgear,

Фиг. 2 - вид А на Фиг. 1,FIG. 2 is a view A in FIG. 1,

Фиг. 3 - сечение Б-Б на Фиг. 1,FIG. 3 is a section BB in FIG. 1,

Фиг. 4 - сечения В-В на Фиг. 1, где показано нулевое положение рулей и штрихточками показано положение рулей при предельном отклонении к ДП движителя, до смыкания кормовых кромок, при реверсировании без управления по курсу,FIG. 4 - sections BB in FIG. 1, which shows the zero position of the rudders and the dashes indicate the position of the rudders at the maximum deviation to the propulsion drive until the aft edges are closed, when reversing without course control,

Фиг. 5 - сечение Д-Д на Фиг. 4.FIG. 5 is a cross section DD in FIG. 4.

Фиг. 6 - сечение В-В на Фиг. 1, где показано положение рулей при управлении по курсу на переднем ходу,FIG. 6 is a section BB in FIG. 1, which shows the position of the rudders when controlling in the forward direction,

Фиг. 7 - сечение В-В на Фиг. 1, где показано положение рулей при реверсировании и управлении по курсу на заднем ходу.FIG. 7 is a section BB in FIG. 1, which shows the position of the rudders when reversing and controlling the course in reverse.

Фиг. 8 - сечение В-В на Фиг. 1, где показано положение рулей, отклоненных к ДП движителя в промежуточное положение для режима «стоп», то есть при работающем движителе судно не имеет ход.FIG. 8 is a cross-section BB in FIG. 1, which shows the position of the rudders deflected to the propulsion device propulsion in an intermediate position for the stop mode, that is, when the propulsion device is running, the vessel does not have a course.

В соответствии с настоящим изобретением реверсивно-рулевое устройство установлено за соплом 1 водометного движителя и состоит из двух синхронных рулей 2, расположенных вертикально и симметрично по обе стороны от ДП водометного движителя на расстоянии L=0,65-1,0R, где R - радиус сопла водометного движителя.In accordance with the present invention, the reversing-steering device is installed behind the nozzle 1 of the water-jet propulsion device and consists of two synchronous rudders 2 located vertically and symmetrically on both sides of the water-jet propulsion device at a distance L = 0.65-1.0R, where R is the radius jet nozzles.

Рули 2 в верхней части закреплены к коробчатой раме 3 с помощью баллеров 7, а в нижней части закреплены с помощью обухов 5 к соплу 1 водометного движителя (смотри Фиг. 1 и 2). При этом в коробчатой раме 3 и на обухах 5 установлены шарнирные опоры 6 для осуществления поворота рулей.The rudders 2 in the upper part are fixed to the box-shaped frame 3 with the help of ballers 7, and in the lower part are fixed with the help of eyes 5 to the nozzle 1 of the water-jet propulsion device (see Figs. 1 and 2). At the same time, hinged supports 6 are installed in the box-shaped frame 3 and on the eyes 5 for turning the rudders.

Баллеры 7 рулей 2 проходят внутрь корпуса судна через сальниковые уплотнения 8.Bullets 7 rudders 2 pass into the hull through the stuffing box seals 8.

Верхние концы баллеров рулей соединены с зубчатыми приводами: 9 - для правого руля и 10 - для левого руля. Зубчатые привода 9 и 10 сочленены со штоками рулевых гидроцилиндров 11 и 12 соответственно для обеспечения поворота правого и левого рулей.The upper ends of the rudder ballers are connected to gear drives: 9 for the right rudder and 10 for the left rudder. The gear drives 9 and 10 are articulated with the rods of the steering cylinders 11 and 12, respectively, to ensure the rotation of the right and left rudders.

Зубчатые привода предназначены для преобразования поступательного движения штоков рулевых гидроцилиндров во вращение баллеров для поворота рулей на значительные углы, требующиеся в предлагаемой конструкции реверсивно-рулевого устройства.Gear drives are designed to convert the translational movement of the rods of the steering hydraulic cylinders into the rotation of the ballers to rotate the rudders at significant angles required in the proposed design of the reversing-steering device.

Управление реверсивно-рулевым устройством осуществляется с помощью системы управления курсом (на чертежах не показана) путем синхронного поворота рулей 2 по определенным алгоритмам, которые будут описаны ниже.The reversing-steering device is controlled using the heading control system (not shown in the drawings) by synchronously turning the rudders 2 according to certain algorithms, which will be described below.

В режиме реверсирования оба руля синхронно отклоняются к ДП движителя на углы σр=50-60°, обеспечивающие смыкание кормовых кромок рулей левого и правого борта в районе ДП движителя. (Смотри Фиг. 4, показано штрихточками). Так сформировывается кормовая стенка реверсивной заслонки.In the reversal mode, both rudders synchronously deviate to the propulsion drive of the propulsion unit at angles σ p = 50-60 °, ensuring the closure of the aft edges of the left and right side rudders in the area of the propulsion drive. (See. Fig. 4, shown by dashes). This forms the stern wall of the reversing deflector.

На нижнем торце рулей 2 со стороны ДП движителя приварены гидродинамические шайбы 15 с наклоном к низу (смотри Фиг. 1, 2) для формирования нижней части реверсивной заслонки с оптимальным углом выброса потока воды «вниз-вперед» из реверсивной заслонки.On the lower end of the rudders 2, on the side of the propulsion unit, hydrodynamic washers 15 are welded with an inclination towards the bottom (see Fig. 1, 2) to form the lower part of the reversing deflector with the optimum angle of ejection of the water flow "down-forward" from the reversing deflector.

Для формирования нижней части реверсивной заслонки предназначен также козырек 13, приваренный к нижней части сопла 1 в виде его продолжения в корму. Козырек препятствует выходу потока воды вертикально вниз из реверсивной заслонки, и поэтому поток направляется в сечения 14, образуемые с помощью рулей 2, гидродинамических шайб 15 и козырька 13 (смотри Фиг. 2, 4), а также поток направляется в сечение 16, образованное между гидродинамическими шайбами 15 и козырьком 13 (смотри Фиг. 5).To form the lower part of the reversing flap is also designed visor 13, welded to the lower part of the nozzle 1 in the form of its continuation in the stern. The visor prevents the flow of water from flowing vertically downward from the reversing flap, and therefore the flow is directed into sections 14 formed by the rudders 2, hydrodynamic washers 15 and the visor 13 (see Figs. 2, 4), and the flow is directed to the cross-section 16 formed between hydrodynamic washers 15 and a visor 13 (see Fig. 5).

Внутреннее пространство реверсивной заслонки сверху ограничено коробчатой рамой 3 (смотри Фиг. 1, 2 и 3), что не позволяет потоку воды, истекающему из сопла 1 движителя, распространяться вверх и поэтому поток отклоняется вниз, где у него есть выход из реверсивной заслонки в сечениях 14 (смотри Фиг. 2, 4) и в сечении 16 (смотри Фиг. 5).The internal space of the reversing flapper is limited by a box-shaped frame 3 from the top (see Figs. 1, 2, and 3), which prevents the flow of water flowing from the nozzle 1 of the propulsion unit to propagate upward and therefore the flow deviates downward, where it has an outlet from the reversing flap in sections 14 (see Fig. 2, 4) and in section 16 (see Fig. 5).

Коробчатая рама 3 приварена к верхней части сопла 1 с помощью книц 17, которые одновременно являются носовой стенкой реверсивной заслонки и предотвращают утечку потока воды из нее в сторону носа (смотри Фиг. 1 и 2).The box-shaped frame 3 is welded to the upper part of the nozzle 1 using knits 17, which at the same time are the nose wall of the reversing flap and prevent leakage of water flow from it towards the nose (see Figs. 1 and 2).

Реверсивно-рулевое устройство работает следующим образом.Reversing-steering device operates as follows.

На судне может быть установлен один или несколько водометных движителей с предлагаемым реверсивно-рулевым устройством.On the vessel can be installed one or more water-jet propulsion with the proposed reverse-steering device.

При движении судна передним ходом от системы управления курсом (на чертежах не показана) подается сигнал на рулевые гидроцилиндры таким образом, чтобы оба руля синхронно отклонялись в сторону одного борта - влево или вправо на заданный угол от нулевого положения.When the ship is moving forward from the heading control system (not shown in the drawings), a signal is sent to the steering cylinders so that both rudders synchronously deviate towards one side - left or right by a predetermined angle from the zero position.

Известно, что рули, расположенные за соплом движителя, обладают высокой эффективностью.It is known that the rudders located behind the propulsion nozzle are highly efficient.

На Фиг. 6 показано управление по курсу вправо при перекладке рулей на правый борт.In FIG. 6 shows heading control to the right when the rudders are shifted to starboard side.

При управлении судном влево, - рули синхронно перекладываются на левый борт.When steering the ship to the left, the steering wheels are simultaneously shifted to the port side.

При реверсировании судна (задний ход) на рулевые гидроцилиндры подаются такие сигналы, чтобы оба руля синхронно отклонились к ДП движителя на углы, обеспечивающие смыкание их кормовых кромок (смотри Фиг. 4, показано штрихточками).When the vessel is reversing (backing up), the steering cylinders receive such signals that both rudders synchronously deviate to the propulsion drive of the propulsion unit at angles ensuring the closure of their stern edges (see Fig. 4, it is indicated by hatches).

При рассмотрении Фиг. 2 и 4 видно, что внутреннее пространство реверсивной заслонки, сформированное рулями 2 с гидродинамическими шайбами 15, козырьком 13 и сверху ограниченное коробчатой рамой 3, вполне достаточно для осуществления разворота потока воды, истекающего из сопла 1, и для направления потока «вниз-вперед» через сечения 14, обеспечивая реактивную тягу на задний ход. Поток воды истекает также «вниз-вперед» через сечение 16 (смотри Фиг. 5)When considering FIG. 2 and 4, it can be seen that the internal space of the reversing deflector, formed by the rudders 2 with hydrodynamic washers 15, the visor 13 and bounded above by a box-shaped frame 3, is quite sufficient for reversing the flow of water flowing out of the nozzle 1 and for directing the flow “down-forward” through section 14, providing jet thrust to reverse. The flow of water also flows "down-forward" through section 16 (see Fig. 5)

На Фиг. 2 и 4 стрелками показано направление потоков воды в реверсивной заслонке при реверсировании судна. На Фиг. 5 стрелкой показан поток истекающий из реверсивной заслонки в нижней части по сечению Д-Д на Фиг. 4.In FIG. 2 and 4, the arrows show the direction of water flows in the reversing deflector during vessel reversal. In FIG. 5, the arrow shows the flow flowing from the reversing flap in the lower part along the DD section in FIG. 4.

Иллюстрации дают наглядное представление о создании значительной реактивной тяги на задний ход предлагаемым РРУ, так как отсутствуют нерациональные потоки воды из реверсивной заслонки.The illustrations give a visual representation of the creation of a significant reverse thrust by the proposed RRU, since there are no irrational flows of water from the reversing damper.

Изменение скорости заднего хода осуществляется как отклонением обоих рулей к ДП движителя, не доводя их кормовые кромки до смыкания, обеспечивая различные значения зазора между ними, так и изменением частоты вращения рабочего колеса водометного движителя.The reverse speed is changed both by the deviation of both rudders to the propulsion drive of the propulsion unit, without bringing their aft edges to close, providing different values of the gap between them, and by changing the speed of the impeller of the jet propulsion device.

Управление судном по курсу на заднем ходу осуществляется следующим образом. От системы управления курсом при подаче сигнала на задний ход оба руля отклонены до смыкания их кормовых кромок в ДП движителя. Затем по сигналу от системы управления курсом рули дополнительно синхронно отклоняются в одну сторону (влево или вправо). При этом дополнительное отклонение рулей осуществляется на углы до σр=±10°. В итоге положение рулей формирует внутреннее пространство реверсивной заслонки как показано на Фиг. 7, где рули дополнительно отклонены на левый борт. Такое положение рулей обеспечивает эффективное управление на заднем ходу, так как поток воды из реверсивной заслонки вытекает сформированной струей между кормовыми кромками рулей в сторону правого борта и, следовательно, реакция струи создает боковую силу на левый борт. На Фиг. 7 также видно, что в носовой части заслонки между носовыми частями рулей 2 и соплом 1 струи воды, вытекающие из заслонки, на правом борту более массивные чем на левом, вследствие получившейся конфигурации внутреннего пространства реверсивной заслонки. Это увеличивает эффект реактивной силы на левый борт.Management of the vessel in reverse is carried out as follows. From the heading control system, when the signal is fed to the reverse gear, both rudders are deflected until their aft edges are locked in the propulsion drive. Then, at the signal from the heading control system, the rudders are additionally synchronously deflected to one side (left or right). In this case, an additional deviation of the rudders is carried out at angles up to σ p = ± 10 °. As a result, the position of the rudders forms the interior of the reversing deflector as shown in FIG. 7, where the rudders are further deflected to the port side. This position of the rudders provides effective control in reverse, since the flow of water from the reversing damper flows through the formed jet between the aft edges of the rudders towards the starboard side and, therefore, the reaction of the jet creates lateral force on the port side. In FIG. 7 it is also seen that in the bow of the flapper between the bow of the rudders 2 and the nozzle 1, the jets of water flowing from the flapper are more massive on the right side than on the left, due to the resulting configuration of the internal space of the reversing flapper. This increases the effect of reactive force on the port side.

Таким образом в приведенном примере Фиг. 7, при дополнительном отклонении рулей 2 на левый борт от их симметричного положения с сомкнутыми кормовыми кромками, судно будет двигаться задним ходом влево.Thus, in the example of FIG. 7, with the additional deviation of the rudders 2 to the left side from their symmetrical position with closed aft edges, the vessel will backward to the left.

Это, так называемое мнемоническое управление, в предлагаемом изобретении является преимуществом над большинством существующих РРУ, т.к. повышает удобство управления и безопасность плавания на заднем ходу.This, the so-called mnemonic control, in the present invention is an advantage over most existing switchgear, because improves driving comfort and reverse safety.

Режим «стоп» предлагаемым РРУ обеспечивается следующим образом. По сигналам от системы управления курсом оба руля устанавливаются к ДП движителя в промежуточное положение, как показано на Фиг. 8. Необходимый угол отклонения рулей зависит от числа оборотов рабочего колеса водометного движителя и назначается индивидуально в каждом конкретном случае так, чтобы скорость судна отсутствовала. При этом струя воды из сопла распределяется взаимным расположением рулей так, что суммарная реакция растекающихся струй к носу и в корму судна равна нулю (смотри Фиг. 8).The stop mode of the proposed RRU is provided as follows. Based on the signals from the heading control system, both rudders are set to the propulsion drive of the propulsion unit in an intermediate position, as shown in FIG. 8. The required angle of deviation of the rudders depends on the number of revolutions of the impeller of the jet propulsion device and is assigned individually in each case so that the speed of the vessel is absent. In this case, the water jet from the nozzle is distributed by the mutual arrangement of the rudders so that the total reaction of the spreading jets to the bow and stern of the vessel is zero (see Fig. 8).

Для разворота судна на месте, оба руля дополнительно синхронно отклоняются, но уже в одну сторону (влево или вправо) по сигналам от системы управления курсом. При этом разворот судна на месте будет осуществляться за счет реактивных сил от вытекающих из реверсивного устройства и создающих гидродинамический момент на разворот судна по курсу аналогично показанному на Фиг. 7.To turn the ship in place, both rudders are additionally synchronously deflected, but already in one direction (left or right) by signals from the heading control system. In this case, the ship’s turn in place will be due to reactive forces arising from the reversing device and creating a hydrodynamic moment for the ship’s turn at the heading similar to that shown in FIG. 7.

Предлагаемое РРУ обеспечивает эффективное управление судном по курсу на переднем и заднем ходах, управление скоростью судна от переднего хода до заднего (без изменения оборотов движителя), а также маневрирование при отсутствии хода. При этом управление на заднем ходу выполняется с повышенной безопасностью, так как РРУ на режиме заднего хода обеспечивает поворот судна в ту же сторону, что и поворот руля, то есть осуществляется мнемоническое правило управления судном на заднем ходу.The proposed RRU provides effective control of the vessel heading in forward and reverse gears, controlling the speed of the ship from forward to reverse (without changing the speed of the propulsion), as well as maneuvering in the absence of travel. At the same time, the control in reverse is performed with increased safety, since the RRU in reverse mode provides the vessel to turn in the same direction as the rudder, that is, the mnemonic rule for controlling the vessel in reverse is implemented.

Применение в РРУ преимущественно плоских и цилиндрических конструкций существенно упрощает его и, следовательно, повышает надежность работы и удешевляет изготовление.The use in the switchgear of predominantly flat and cylindrical structures significantly simplifies it and, therefore, increases the reliability and reduces the cost of manufacture.

Claims (1)

Реверсивно-рулевое устройство водометного движителя, включающее в себя два вертикальных синхронных руля (2) с наклонными гидродинамическими шайбами (15), расположенных за соплом (1) водометного движителя, коробчатую раму (3), выполняющую роль верхнего свода реверсивно-рулевого устройства, закрепленную над соплом с помощью книц (17), выполняющих роль носовой стенки реверсивно-рулевого устройства, а также козырек (13), приваренный в нижней части сопла (1) в виде его продолжения в корму, и систему управления курсом, отличающееся тем, что рули (2) не имеют закрылков и устанавливаются от оси водометного движителя на расстоянии L=0,65-1,0R, где R - радиус сопла водометного движителя, при этом баллеры (7), закрепленные шарнирно на коробчатой раме (3), проходят внутрь корпуса судна и верхними концами соединены с зубчатыми приводами (9) и (10), которые сочленены со штоками рулевых гидроцилиндров (11) и (12) соответственно для правого и левого рулей (2) для осуществления отклонения рулей (2) с помощью системы управления курсом синхронно влево, вправо или в противоположные стороны, причем при отклонении обоих рулей на углы δр=50-60° в сторону ДП водометного движителя, обеспечивающие смыкание их кормовых кромок, формируется внутреннее пространство реверсивной заслонки, а дополнительное отклонение обоих рулей синхронно влево или вправо на углы до δр=±10° обеспечивает поворот судна на заднем ходу с соблюдением мнемонического правила.The reversing-steering device of the water-jet propulsion unit, including two synchronous vertical rudders (2) with inclined hydrodynamic washers (15) located behind the nozzle (1) of the water-jet propulsion device, a box-shaped frame (3), which acts as the upper arch of the reversing-steering device, fixed above the nozzle using knits (17), which act as the nose wall of the reversing-steering device, as well as a visor (13), welded in the lower part of the nozzle (1) as an extension to the stern, and a heading control system, characterized in that the rudders (2) not having flaps and are installed from the axis of the jet propulsion unit at a distance L = 0.65-1.0R, where R is the radius of the nozzle of the jet propulsion device, while the balloons (7) pivotally mounted on the box frame (3) pass into the hull and the upper the ends are connected to gear drives (9) and (10), which are articulated with the rods of the steering cylinders (11) and (12) respectively for the right and left rudders (2) to implement the rudders (2) using the heading control system synchronously to the left, to the right or in opposite directions, and when both wheels are deflected to it at angles δ p = 50-60 ° in the direction of the DP of the water-jet propulsion device, ensuring the closure of their aft edges, the internal space of the reversing flap is formed, and an additional deviation of both rudders synchronously left or right by angles up to δ p = ± 10 ° ensures the vessel turns reversing in compliance with the mnemonic rule.
RU2019120125A 2019-06-26 2019-06-26 Reverse-steering device of water-jet propeller RU2712408C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120125A RU2712408C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Reverse-steering device of water-jet propeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120125A RU2712408C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Reverse-steering device of water-jet propeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712408C1 true RU2712408C1 (en) 2020-01-28

Family

ID=69625167

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120125A RU2712408C1 (en) 2019-06-26 2019-06-26 Reverse-steering device of water-jet propeller

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712408C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154650A (en) * 1989-08-03 1992-10-13 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Water jet propulsion unit
JPH0848295A (en) * 1994-08-09 1996-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd Steering gear for marine water jet propeller
RU2534500C1 (en) * 2013-04-01 2014-11-27 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Water-jet propulsor reverse steering device
RU2584039C1 (en) * 2014-12-25 2016-05-20 Акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (АО "Зеленодольское ПКБ") Water-jet propeller reverse control device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5154650A (en) * 1989-08-03 1992-10-13 Sanshin Kogyo Kabushiki Kaisha Water jet propulsion unit
JPH0848295A (en) * 1994-08-09 1996-02-20 Kawasaki Heavy Ind Ltd Steering gear for marine water jet propeller
RU2534500C1 (en) * 2013-04-01 2014-11-27 Открытое акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (ОАО "Зеленодольское ПКБ") Water-jet propulsor reverse steering device
RU2584039C1 (en) * 2014-12-25 2016-05-20 Акционерное общество "Зеленодольское проектно-конструкторское бюро" (АО "Зеленодольское ПКБ") Water-jet propeller reverse control device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5591057A (en) Hull supported steering and reversing gear for large waterjets
US9340271B2 (en) System for controlling marine craft with steerable propellers
US3185124A (en) Stern steering for hydraulic jet boat
US1344518A (en) Propulsion and steering of ships
US6783410B2 (en) Drive means in a boat
US3780683A (en) Gear for braking and auxiliary steering ships on braking them
US3198158A (en) Ship maneuvering system and control
NO334694B1 (en) Device in a counter-rotating propulsion system (CRP).
US3899992A (en) Marine steering device
RU2584039C1 (en) Water-jet propeller reverse control device
US3841258A (en) Hull construction
RU2712408C1 (en) Reverse-steering device of water-jet propeller
US3961591A (en) Deflector rudders
US3127741A (en) Jet propulsion control system
EP1885598B1 (en) Auxiliary drive device for ships
US3903833A (en) Thrust producing drive mechanism for watercrafts
US6932013B1 (en) Maneuvering of submerged waterjet propelled sea craft
RU2534500C1 (en) Water-jet propulsor reverse steering device
KR102363431B1 (en) Rudder device for ship
US2363335A (en) Steering means for watercraft
US3854437A (en) Hydraulic jet stern steering control
US3384306A (en) Hydraulic jet control
KR101708395B1 (en) Nozzle
US6286447B1 (en) Baffle system for mitigation of thruster wake deficit
SU1111945A1 (en) Reverse and steerer for water jet propeller