RU2720381C1 - Vessel on compressed airflow - Google Patents

Vessel on compressed airflow Download PDF

Info

Publication number
RU2720381C1
RU2720381C1 RU2019120638A RU2019120638A RU2720381C1 RU 2720381 C1 RU2720381 C1 RU 2720381C1 RU 2019120638 A RU2019120638 A RU 2019120638A RU 2019120638 A RU2019120638 A RU 2019120638A RU 2720381 C1 RU2720381 C1 RU 2720381C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
coaxial impeller
skegs
channels
air
Prior art date
Application number
RU2019120638A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Иванович Голубенко
Original Assignee
Михаил Иванович Голубенко
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 Михаил Иванович Голубенко filed Critical Михаил Иванович Голубенко
Priority to RU2019120638A priority Critical patent/RU2720381C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2720381C1 publication Critical patent/RU2720381C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V3/00Land vehicles, waterborne vessels, or aircraft, adapted or modified to travel on air cushions
    • B60V3/06Waterborne vessels

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to the field of the dynamic air cushion using vehicles development. Vessel on compressed air flow comprises housing with propulsion unit creating air pressure under ship bottom, bottom is made of parts arranged at different angles, and a heating device built into the closed housing in front of the jet-guiding propulsion unit in the form of a coaxial impeller connected to the internal combustion engine. Besides, the bottom is equipped with side skegs equipped inside longitudinal pressure channels made in the form of hollow through pipes from light aluminium alloy. Coaxial impeller screws have left and right rotation. At the side of the body at the nose part from the coaxial impeller at some distance there are short channels additionally arranged, which are equipped at the inlet with swirlers in the form of blades or small impellers. At the same time short channels are connected to longitudinal pressure channels in side skegs. On the outer side of the skeg side walls on each side above the waterline there are repulsive stops in the form of a mainly ellipsoidal hollow ball with a projecting part on both sides of the skews boards on the outer side.
EFFECT: higher safety during ship operation.
4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области создания транспортных средств. Использующих динамическую воздушную подушку, обладающих высокопроизводительным свойством компрессора на использовании соосного импеллера, реактивная струя которого направлена для пневмоканала в виде сжатого воздуха под днищем для создания подъемной и тяговой силы и может быть использовано, в частности, касается конструирования и управления судами на сжатом пневмопотоке предназначенного для передвижения людей и грузов по водной поверхности, мелководью, снегу, льду, траве, песку, заболоченной территории, поросшей мелкой растительностью, грунту, в особенности маломерных судов на воздушной подушке.The invention relates to the field of creating vehicles. Using a dynamic air cushion, having a high-performance compressor property using a coaxial impeller, the jet of which is directed to the pneumatic channel in the form of compressed air under the bottom to create lifting and traction forces and can be used, in particular, for the design and control of ships using compressed air flow designed for movement of people and goods on the water surface, shallow water, snow, ice, grass, sand, wetlands, overgrown with shallow vegetation yu, the ground, in particular small-sized hovercraft.

Известен летательный аппарат-экраноплан, содержащий фюзеляж, крыло, горизонтальное и вертикальное оперение и воздушно-реактивную силовую установку. Под крылом экраноплана размещено устройство создания воздушной разгрузки и тяги, выполненное в виде проточной камеры, образованной крылом и боковыми ограждениями, причем боковые ограждения камеры установлены на консолях крыла (см. заявку ФРГ №33319127, B60V 1/08, от 1/08, 1983), а также летательный аппарат-экраноплан (см. заявку ФРГ №4010877, В64С 35/00, 1991), кроме того, известны суда США №5370197, B60V 17-43, 1994; №2004065772, В64С 21/04, В64С 23/08, 2004; также патент US №6,450,111 В1 от 17.09.2002) на маломерных судах на воздушной подушке.Known aircraft-ekranoplan, containing the fuselage, wing, horizontal and vertical tail and air-propelled power plant. Under the winged wing of the winged wing there is a device for creating air discharge and thrust, made in the form of a flow chamber formed by the wing and side rails, and the side rails of the chamber are mounted on the wing consoles (see the application of Germany No. 33319127, B60V 1/08, dated 1/08, 1983 ), as well as an ekranoplan aircraft (see the application of Germany No. 4010877, B64C 35/00, 1991), in addition, US vessels No. 5370197, B60V 17-43, 1994 are known; No. 20044065772, B64C 21/04, B64C 23/08, 2004; also US patent No. 6,450,111 B1 of 09/17/2002) on small hovercraft.

Все эти средства достаточны, сложны, в особенности при использовании на маломерных судах на воздушной подушке. Кроме того, описанные суда обладают невысокой амфибийностью и мореходностью, при этом возможности движительных установок реализуются не полностью. При этом создание воздушной подушки и тяги недостаточно эффективно при стартовой или малой поступательной скорости транспортного средства, так как установка таких движителей не может реализовать под днищем судна образование сжатого пневмопотока в виде такой струи, которая могла бы стараться обеспечить тем самым судно на старте движения. То есть известные технические решения поддувом воздуха под днище или крыло не обеспечивают полного высокого давления и сжатия воздуха для работы пневмоканала в режиме наддува воздуха высокого давления для тяговой силы, обеспечивающей поступательное движение судна.All of these tools are sufficient, complex, especially when used on small size hovercraft. In addition, the described vessels have low amphibiousness and seaworthiness, while the capabilities of propulsion systems are not fully realized. In this case, the creation of an air cushion and thrust is not effective enough at the starting or low translational speed of the vehicle, since the installation of such propulsors cannot realize the formation of a compressed air stream in the form of such a stream under the bottom of the vessel that could try to provide the vessel at the start of movement. That is, well-known technical solutions by blowing air under the bottom or wing do not provide full high pressure and air compression for the pneumatic channel to operate in high pressure air boost mode for the traction force that ensures the forward movement of the vessel.

Устройство вставок и качающейся створки не приспособлено для создания мощных струй и поступления их в пневмоканал, выхода воздуха которого связан под днищем, и поток, расширяясь, ударяется непосредственно в толщу водного потока (опорная поверхность). Коэффициент удельной тяги и подъемная сила низки, а затрачивать приходится большую мощность, кроме того, это связано с применением двигателей воздушного винта, которые могут создавать достаточно реактивную силу тяги для заполнения сжатым воздухом пространство пневмоканала.The device of the inserts and the swinging leaf is not suitable for creating powerful jets and entering them into the pneumatic channel, the air outlet of which is connected under the bottom, and the flow, expanding, strikes directly into the thickness of the water flow (supporting surface). The specific thrust coefficient and the lifting force are low, and it takes a lot of power to spend, in addition, this is due to the use of propeller engines, which can create a sufficiently reactive thrust force to fill the air channel space with compressed air.

Борьба с перегрузками приводит к увеличению собственного веса судна, уменьшению его весовой отдачи и уменьшению скорости движения. Существенным недостатком таких устройств является поперечная форма днища с касанием и обтеканием опорной поверхности, например, водой, а также формой самих боковых стенок скегов, которые имеют большое сопротивление движению, и сложность в том, что при этом у них отсутствуют на внешних боковых стенок судна, закрепленные отталкивающие упоры, в виде эллипсовидного полого шара с выступающей частью от плоскости борта, а значит, при подруливании и швартовке к пирсу при соприкосновении о твердую поверхность, идет соприкосновение и определенное нарушение обшивки бортов судна или при столкновении судов (отталкивания их друг от друга) на открытой воде при движении.The fight against overloads leads to an increase in the dead weight of the vessel, a decrease in its weight return and a decrease in speed. A significant drawback of such devices is the transverse shape of the bottom with touching and flowing around the supporting surface, for example, water, as well as the shape of the side walls of the skegs themselves, which have great resistance to movement, and the difficulty is that they do not have on the outer side walls of the vessel, fixed repulsive stops, in the form of an ellipsoidal hollow ball with a protruding part from the plane of the side, which means that when taxiing and mooring to the pier when touching a hard surface, there is contact and a certain violation of the sheathing of the sides of the vessel or in a collision of vessels (pushing them apart) in open water during movement.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус, движительную и нагнетательную установки, а также ограждение области воздушной подушки с носовыми и кормовыми подвижными элементами с бортовыми скегами и средним скегом. Секционирующим область воздушной подушки на левую и правую отдельные камеры, при этом нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством. Регулирующим нагнетание воздуха в упомянутые камеры (Патент RU №2097231, B60V 3/06 от 27.11.1997).A hovercraft is known, comprising a hull, propulsion and pressure systems, as well as a fence for the air cushion area with bow and stern movable elements with side skegs and a middle skeg. Sectioning the area of the air cushion on the left and right separate chambers, while the discharge unit is made with a steering device. Regulating the injection of air into the said chambers (Patent RU No. 2097231, B60V 3/06 of 11/27/1997).

Как следует из описания, управление судном на воздушной подушке осуществляется с помощью рулевого устройства, позволяющего регулировать нагнетание воздуха в к камеры воздушной подушки таким образом, что при нагнетании в правую камеру 8 такое управление приводит к накренению судна с касанием опорной поверхности бортовым скегом 6. Сила сопротивления, действующая на скег 6. Контактирующим с опорной поверхностью, создает момент, разворачивающий судно относительно вертикальной оси. Боковая сила, вызванная углом дрейфа и накренением на внутренний борт при повороте, позволяет осуществлять управление судном.As follows from the description, the control of the hovercraft is carried out using a steering device that allows you to adjust the air injection in to the airbag chamber in such a way that when pumped into the right chamber 8, such control leads to banking of the vessel by touching the supporting surface with the side skeg 6. Force the resistance acting on the skeg 6. In contact with the supporting surface, creates a moment that turns the vessel around the vertical axis. The lateral force caused by the drift angle and tipping on the inner side when turning, allows you to control the vessel.

Однако наряду с достоинством известного судна на воздушной подушке, заключающемся в повышении безопасности эксплуатации судна на воздушной подушке, имеет ограничения по использованию. При движении такого судна над водной или ровно твердой поверхности, например, льдом, сохраняются все его достоинства: скорость движения, маневренность, амфибийность. Однако использование такого судна для создания повышенной безопасностью при столкновении двух судов или при соприкосновении наружных боковых стенок судна с жесткими поверхностями, вызывает их большой удар, вмятины и т.п., т.е. создается повышенное трение (сопротивление) в движении и при швартовке к пирсу вследствие большой поверхности контакта боковых внешних бортов судна с другими жесткими поверхностями в случае сопротивления - трения.However, along with the advantage of the well-known hovercraft, which consists in increasing the safety of the operation of the hovercraft, it has limitations on use. When moving such a vessel over a water or evenly solid surface, for example, with ice, all its advantages are preserved: speed, maneuverability, amphibiousness. However, the use of such a vessel to create increased safety in the collision of two vessels or in contact with the outer side walls of the vessel with hard surfaces causes them to hit hard, dents, etc., i.e. creates increased friction (resistance) in movement and when mooring to the pier due to the large contact surface of the side outer sides of the vessel with other rigid surfaces in the case of resistance - friction.

Известно техническое решение, выбранное в качестве одного из анналов (прототипа), устройство для реализации способа передвижения и управления транспортным средством на воздушной подушке, содержащее корпус с движительной установкой, создающей давление воздуха под днищем и движущее судно, днище выполнено из частей, размещенных под различными углами, причем днище оборудовано боковыми скегами, оборудованными внутри продольными напорными каналами, выполненными в виде полых сквозных труб из легкого алюминиевого сплава с установленными в конце их изогнутыми активными соплами, которые ориентированы под углом в сторону движения воздуходинамической струи высокого давления, выходящей из переходного сопла импеллера в сторону днища корпуса (Патент RU №2614367, B60V 3/06, B60V 1/04, В63В 1/38 от 24.03.2017)A technical solution is known, selected as one of the annals (prototype), a device for implementing the method of movement and control of a vehicle on an air cushion, comprising a housing with a propulsion system that creates air pressure under the bottom and a moving vessel, the bottom is made of parts placed under various corners, and the bottom is equipped with side skegs, equipped inside with longitudinal pressure channels, made in the form of hollow through pipes of light aluminum alloy with installed in they are curved by active nozzles, which are oriented at an angle to the direction of movement of the high-pressure air jet leaving the transition nozzle of the impeller towards the bottom of the body (Patent RU No. 2614367, B60V 3/06, B60V 1/04, B63V 1/38 dated 24.03. 2017)

Однако, несмотря на его широкие возможности, при управлении эти транспортом средствам узких многоканальные пневмоканалы разделены уступом с наклоном по центру днища судна в кормовой части, дают возможность разделения воздушного потока от воздушного импеллера и поступления в два закрытых пневмоканала.However, despite its wide capabilities, when managing these vehicles with narrow multi-channel pneumatic channels, they are separated by a step with a slope in the center of the bottom of the vessel in the aft part, which makes it possible to separate the air flow from the air impeller and enter two closed pneumatic channels.

Действительно, при достижении такого судна над водной или ровной твердой поверхностью сохраняются все его достоинства: скорость движения, маневренность, амфибийность. Однако использование такого судна не учитывает, во-первых, что наружные боковые стенки судна при столкновении с другими судами борт о борт (или для выталкивания других иностранных судов из территориальных вод при конфликтах) создают большие трения, вмятины и порывы обшивки и т.п., а также при остановке и швартовке к пирсу, т.е. создается аварийная ситуация от внешней обстановки с повышением сопротивления боковых твердых поверхностей судов друг друга вследствие большого ударного контакта поверхности суда, как и в случае причаливания (швартовки) к пирсу. Другим основным недостатком нагнетательного устройства в виде применения с одним винтом импеллера с лопастями, является недостаточность производительность и снижение давления воздушных потерь при нагнетании воздуха высокого давления со струенаправляющим устройством, далее за винтом в сторону сопла. Кроме того, часть газовой струи вынуждена поступать в оборудованные внутри продольные каналы в боковых скегах в виде сквозных труб. Иначе говоря, для устранения этих недостатков судна, для повышения надежности эксплуатации и автономности работы дополнительных боковых устройств в сторону скегов с продольными напорным каналами и автономности их работы для увеличения давления выходящей струи сзади кормовой части судна, а значит, повышается скорость движения судна в целом. Такие характеристики могут быть реализованы лишь размещением как основного соосного импеллера, так и дополнительны боковых движителей с короткими напорными каналами, которые подсоединены отдельно к продольным напорным каналам в боковых скегах, выходящая струя газового потока из которых направляется в атмосферу сзади комовой части судна. А значит, полезная работа судна зависит от предложенных совместно устройств и их расположения на передней части судна, учитывая нагревательное приспособление в целом, не нарушая однородности поступления струи высокого давления под днищем судна в сторону кормы.Indeed, upon reaching such a vessel above a watery or even solid surface, all its advantages are preserved: speed, maneuverability, amphibiousness. However, the use of such a vessel does not take into account, firstly, that the outer side walls of a vessel when colliding with other vessels side to side (or to push other foreign vessels out of territorial waters in conflicts) create large friction, dents and gusts of skin, etc. , as well as when stopping and mooring to the pier, i.e. an emergency situation arises from an increase in the resistance of the side solid surfaces of the ships to each other due to the large impact contact of the surface of the vessel, as in the case of mooring (mooring) to the pier. Another major drawback of the discharge device in the form of a single impeller impeller with blades is the lack of performance and the reduction of air loss pressure when high pressure air is pumped with a jetting device, then behind the screw towards the nozzle. In addition, part of the gas stream is forced to enter the longitudinal channels equipped inside the lateral skegs in the form of through pipes. In other words, to eliminate these shortcomings of the vessel, to increase the reliability of operation and the autonomy of the operation of additional side devices towards the skegs with longitudinal pressure channels and the autonomy of their work to increase the pressure of the outgoing jet behind the stern of the vessel, which means that the speed of the vessel as a whole increases. Such characteristics can be realized only by placing both the main coaxial impeller and additional side movers with short pressure channels, which are connected separately to the longitudinal pressure channels in the side skegs, the outgoing gas stream from which is sent to the atmosphere behind the lump of the vessel. So, the useful work of the vessel depends on the devices proposed jointly and their location on the front of the vessel, taking into account the heating device as a whole, without violating the uniformity of the flow of the high-pressure jet under the bottom of the vessel towards the stern.

Вращательный момент дополнительного винта соосного импеллера зависит от скорости вращения, углов установки и атаки лопастей, а также расстояния между двумя закрепленными винтами соосного импеллера.The torque of the additional screw of the coaxial impeller depends on the speed of rotation, the angles of installation and attack of the blades, as well as the distance between the two fixed screws of the coaxial impeller.

Задача изобретения - повышение эксплуатационных характеристик судна на сжатом пневмопотоке путем повышения эффективности действия движительной установки в виде соосного импеллера при совместной работе боковых напорных каналов с автономными устройствами в виде завихрителей с лопатками или с работой малых импеллеров, и снижение воздушных потерь.The objective of the invention is to increase the operational characteristics of the vessel in compressed air flow by increasing the efficiency of the propulsion system in the form of a coaxial impeller during the joint operation of the side pressure channels with autonomous devices in the form of swirls with vanes or with the operation of small impellers, and reducing air losses.

Технический результат - расширение арсенала технических средств, реализуемым в заявленном изобретении в качестве судна на сжатом пневмопотоке, обеспечить однородность давления теплой высокой струи, выходящей из сопла соосного импеллера, учитывая нагрев воздушной струи и запаса тепловой энергии для воздушной «смазки» под днищем судна (образование воздушных пузырьков)). То есть, обеспечивая большую тягу и давление в соприкосновении с опорной поверхностью воды корпуса открытого канала в сторону кормовой части судна. Кроме того, передняя носовая часть судна сбоку расположения соосного импеллера дополнительно снабжена не менее двух входных коротких напорных каналов с завихрителями в виде лопаток или с малыми импеллерами, связанных непосредственно с выполненными полыми сквозными трубами внутри боковых скегов, концы которых ориентированы для выпуска дополнительного воздуха от дополнительных устройств, и не связанных с работой основного (центрального) соосного импеллера.The technical result is the expansion of the arsenal of technical means, implemented in the claimed invention as a vessel in a compressed air stream, to ensure uniformity of pressure of a warm high jet exiting the nozzle of a coaxial impeller, taking into account the heating of the air stream and the supply of thermal energy for air “lubrication” under the bottom of the vessel (formation air bubbles)). That is, providing great traction and pressure in contact with the supporting surface of the water of the hull of the open channel towards the stern of the vessel. In addition, the front bow of the vessel at the side of the coaxial impeller is additionally equipped with at least two inlet short pressure channels with swirls in the form of vanes or with small impellers connected directly with hollow through pipes inside the lateral skegs, the ends of which are oriented to release additional air from additional devices and not related to the operation of the main (central) coaxial impeller.

Указанный технический результат достигается тем, что судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с движительной установкой, создающей давление воздуха под днищем судна, днище выполнено из частей, размещенных под различными углами, причем днище оборудовано боковыми скегами, оборудованными, внутри продольными напорными каналами, выполненными в виде полых сквозных труб из легкого алюминиевого сплава, согласно изобретения, дополнительно содержит нагревательное приспособление, встроенное в закрытый корпус перед струенаправляющей движительной установкой в виде соосного импеллера, соединенного с двигателем внутреннего сгорания, при этом винты соосного импеллера выполнены левого и правого вращения, и углы атаки лопастей равны и противоположного знака, причем сбоку корпуса в носовой части от соосного импеллера на некотором расстоянии дополнительно размещены короткие каналы, которые снабжены на входе завихрителями в виде лопаток или малыми импеллерами, при этом короткие каналы подсоединены к продольным напорным каналам в боковых скегах, выходящая струя газового потока, из которых направлена в атмосферу сзади кормовой части судна, дополнительно с наружной стороны боковых стенок скегов с каждой из стороны выше ватерлинии содержатся отталкивающие упоры в виде, преимущественно, эллипсовидного полого шара с выступающей частью с обеих сторон бортов скегов с наружной стороны, с сохранением движения судна по воде при совершении скоростного движения и для того, чтобы довести до минимума трения между бортами при столкновении с другим судном с касанием при движении или столкновении их на воде, а также при швартовке и остановке у пирса и столкновения с ним.The specified technical result is achieved by the fact that the vessel is in compressed air flow, comprising a hull with a propulsion system that creates air pressure under the bottom of the vessel, the bottom is made of parts placed at different angles, and the bottom is equipped with side skegs equipped inside with longitudinal pressure channels made in in the form of hollow through pipes of lightweight aluminum alloy, according to the invention, further comprises a heating device integrated in a closed housing in front of the flow guide by a live installation in the form of a coaxial impeller connected to an internal combustion engine, while the screws of the coaxial impeller are made of left and right rotation, and the angles of attack of the blades are equal and of the opposite sign, moreover, short channels are additionally placed on the side of the case in the bow of the coaxial impeller, which are supplied at the inlet with swirls in the form of blades or small impellers, while the short channels are connected to the longitudinal pressure channels in the lateral skegs, leaving a stream of gas sweat the eye, from which it is directed into the atmosphere behind the stern of the vessel, additionally from the outside of the side walls of the skegs on each side above the waterline there are repulsive stops in the form of a predominantly ellipsoid hollow ball with a protruding part on both sides of the skeg sides from the outside, with the movement of the vessel through the water during high-speed movement and in order to minimize friction between the sides in a collision with another vessel with a touch when moving or colliding with them in the water, as well as with a joint rtovke and stop at the pier and the collision with him.

Кроме того, нагнетательное приспособление выполнено в виде электрических нагревательных элементов, встроенное в закрытый корпус перед струенаправляющей движительной установкой в виде соосного импеллера.In addition, the discharge device is made in the form of electric heating elements integrated in a closed housing in front of the jet propulsion system in the form of a coaxial impeller.

Кроме того, полость корпуса с соосным импеллером имеет подводящий зазор перед нагнетательным приспособлением, с возможностью прохода засасывания воздуха к основному винту.In addition, the body cavity with a coaxial impeller has an inlet gap in front of the discharge device, with the possibility of air suction passing to the main screw.

Кроме того, приемный канал корпуса нагревательного приспособления снабжен съемной крышкой выполненной с возможностью дистанционного открывания.In addition, the receiving channel of the housing of the heating device is equipped with a removable cover made with the possibility of remote opening.

Указанные отличия являются существенными, так как существует необходимость в разработке простого и удобного средств управления судном на сжатом пневмопотоке, в особенности маломерного судна, преодолевающие указанные выше недостатки и обеспечивающие выполнением мощности всех предложенных устройств в целом. Например, выполнение соосного импеллера расположением двух одинаковых винтов: основного и дополнительного выравнивающего, которые имеют возможность обеспечить равенство вращательных моментов с выполнением их конструктивного решения левого и правого вращения, а углы их лопастей равны и противоположного знака, причем каждая из лопастей имеет аэродинамическую форму. Засасываемый ими теплый воздух отнагревательного приспособления в закрытом корпусе с соосным импеллером расположены в носовой (передней) части судна в обтекаемой ниши (углублении).These differences are significant, since there is a need to develop simple and convenient means of controlling the vessel in compressed air flow, in particular a small vessel, which overcome the above disadvantages and ensure that all the proposed devices perform power in general. For example, the implementation of a coaxial impeller by the arrangement of two identical screws: the main and additional leveling screws, which have the ability to ensure equal torques with a constructive solution of left and right rotation, and the angles of their blades are equal and of the opposite sign, each of the blades having an aerodynamic shape. The warm air of the heating device that they suck in in a closed case with a coaxial impeller is located in the bow (front) of the vessel in a streamlined niche (recess).

Таким образом, атмосферный воздух, проходя через нагревательное приспособление в зоне движителя в закрытом корпусе благодаря кинематической связи между собой посредством редуктора оба винта соосного импеллера, приводятся во вращение, имея отверстия для возможности перемещения относительно друга на его оси, тепловая энергия получает сжатый поток под днище корпуса из закрытого в открытый пневмоканалы в сторону задней части кормы судна с рулевым устройством, последние создают направленную реактивную струю из выходящего сжатого теплого воздуха из закрытого пневмоканала. Одновременно при движении судна на воде, снабженное дополнительными боковыми каналами, размещенными вокруг приемного канала соосного импеллера, воздух всасывается через дополнительные каналы с завихрителями в виде лопастей или с малыми импеллерами в носовой части корпуса и выбрасывается через боковые продольные напорные каналы в боковых скегах в сторону сзади кормы судна. Под днищем корпуса уменьшается плотность «воздушной смазки». Соответственно, работа всех вместе устройств вызывает при выходе сжатого воздуха, тягу, толкая судно вперед. А, значит, обеспечит судну устойчивость с плоским дном на режиме крейсерской скорости для маломерного судна на пневмопотоке, что повышает эксплуатационные качества описываемого суднаThus, atmospheric air passing through a heating device in the propulsion zone in a closed housing due to kinematic connection between each other through a reducer, both coaxial impeller screws are rotated, having holes for being able to move relative to each other on its axis, thermal energy receives a compressed stream under the bottom hulls from closed to open pneumatic channels towards the rear of the stern of the vessel with a steering device, the latter create a directed jet stream from the outgoing compressed warm air from a closed pneumatic channel. At the same time, when the vessel is moving on water, equipped with additional side channels located around the receiving channel of the coaxial impeller, air is sucked in through additional channels with swirls in the form of blades or with small impellers in the bow of the hull and is ejected through the side longitudinal pressure channels in the side skegs to the back side the stern of the ship. Under the bottom of the body decreases the density of "air lubrication". Accordingly, the operation of all devices together causes, when compressed air exits, thrust, pushing the vessel forward. And, therefore, it will provide the vessel stability with a flat bottom at cruising speed for a small vessel in a pneumatic flow, which improves the performance of the described vessel

Кроме того, при истечении из сопла с двумя винтами соосного импеллера имеет место изменение степени закрутки струи после основного винта вращения, вследствие чего меняется угол атаки лопастей дополнительного винта с лопастями, а значит, может нарушаться равновесие моментов воздушных винтов, поэтому воздушная струя может, отклоняется от осевого направления. Таким образом, не меняя угла установки лопастей дополнительного винта соосного импеллера, восстанавливаем равенство вращательных моментов, перемещая его вдоль оси и закрепляя с помощью, например, стопорного винта в заданном месте. В результате этого действия в конструктивном отношении, меняя скорость вращения и расстояние между ними, обеспечивают оптимальность работы судна на сжатом пневмопотоке в движении. Угол выхода струи от дополнительного винта может поддерживаться в пределах от 0 до 10 градусов перед входом в закрытый пневмоканал, а дальше сжатая струя теплого воздуха расширяется под днищем корпуса, смешиваясь с водой, образует также газоводяную (паровую) смесь. Аэродинамическая форма лопастей соосного импеллера может влиять на силу, действующую при заборе атмосферного (всасывания) воздуха, где доля энергии, передана в виде скорости воздуха и других факторов. При этом необходимо обеспечить полезную направленность струи теплого воздуха при угле поворотных лопастей от 0 до 10 градусов по отношению к горизонтальной оси вращения винта. При этом скоростное движение также происходит и при работе дополнительных коротких напорных каналов с устройствами подсоединенных к продольным напорным каналов в боковых скегах. Используя нагнетаемый теплый воздух (прогретый) соосным импеллером с выпрямлением струи в виде дополнительного нагревательного приспособления, служит выходу такой струи компактно, которая зависит от различных факторов, в том числе от скорости вращения винта соосного импеллера. Нагревательное приспособление включается одновременно с работой соосного импеллера или раздельно.In addition, when the nozzle with two screws of the coaxial impeller flows out, there is a change in the degree of swirling of the jet after the main rotor of rotation, as a result of which the angle of attack of the blades of the additional rotor with blades changes, which means that the moment of the propellers may be out of balance, therefore the air stream may deviate from the axial direction. Thus, without changing the angle of installation of the blades of the additional screw of the coaxial impeller, we restore the equality of rotational moments, moving it along the axis and securing it with, for example, a locking screw in a given place. As a result of this action, constructively, changing the speed of rotation and the distance between them, ensure the optimal operation of the vessel with compressed air flow in motion. The exit angle of the jet from the additional screw can be maintained in the range from 0 to 10 degrees before entering the closed pneumatic channel, and then the compressed jet of warm air expands under the bottom of the body, mixing with water, also forms a gas-water (steam) mixture. The aerodynamic shape of the coaxial impeller blades can affect the force acting upon the intake of atmospheric (suction) air, where the fraction of energy is transmitted in the form of air velocity and other factors. In this case, it is necessary to ensure a useful directivity of the stream of warm air at an angle of rotary blades from 0 to 10 degrees with respect to the horizontal axis of rotation of the screw. In this case, high-speed movement also occurs during the operation of additional short pressure channels with devices connected to the longitudinal pressure channels in the side skegs. Using the injected warm air (warmed up) by a coaxial impeller with straightening the jet in the form of an additional heating device, it serves the output of such a jet compactly, which depends on various factors, including the speed of rotation of the screw of the coaxial impeller. The heating device turns on simultaneously with the operation of the coaxial impeller or separately.

В отношении того, что касается дополнительных коротких боковых каналов с дополнительными устройствами внутри их, то они также влияют на скорость движения судна вперед при поступлении сжатого воздуха в продольные напорные каналы в скегах.With regard to additional short side channels with additional devices inside them, they also affect the speed of the vessel forward when compressed air enters the longitudinal pressure channels in the skegs.

В отношении того, что выше ватерлинии наружные боковые стенки скегов снабжены закрепленными отталкивающими упорами, в виде эллипсовидного полого шара, расположенные снаружи борта судна с выступающей частью (выпуклостью) от плоскости бортов с обеих сторон выше ватерлинии в пределах с выпуклостью не менее 10 мм, то это будет достаточно до минимума свести трения при соприкосновении или отталкивая от другого судна в движении или при швартовке у пирса и остановке судна при отключения двигателя с соосным импеллером в процессе движения судна до его полной остановки, что дает в целом большие преимущества также и при движении на открытой воде при столкновении с другим судном (выталкивания его или тарана при заданной тонажности). Таким образом, судну предоставлена безопасность работы на пневмопотоке в режиме движения на воздушной подушке.In relation to the fact that above the waterline the outer side walls of the skegs are equipped with fixed repulsive stops, in the form of an ellipsoid hollow ball, located outside the side of the vessel with a protruding part (convexity) from the plane of the sides on both sides above the waterline within a convexity of at least 10 mm, then this will be enough to minimize friction when touching or pushing away from another vessel in motion or when mooring at the pier and stopping the vessel when the engine with a coaxial impeller is turned off during the movement of the vessel to stopping it completely, which generally gives great advantages when driving in open water in a collision with another vessel (pushing it or a ram for a given tonnage). Thus, the ship is provided with safety in air flow in the mode of movement on an air cushion.

Сопоставительный анализ предлагаемого изобретения с выявленными аналогами и прототипом показывают, что заявленный комплект средств для судна на сжатом пневмопотоке соответствует критерию «новизна». Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков совпадающих с отличительными от прототипа признаками заявленного технического решения, показали, то они не следуют явным образом из уровня техники, т.е. соответствует условию патентоспособности «изобретательский уровень» и пригодно к осуществлению промышленным путем.A comparative analysis of the invention with the identified analogues and prototype show that the claimed set of tools for the vessel on compressed air flow meets the criterion of "novelty." The search results for known solutions in the art in order to identify signs that match the distinctive features of the prototype of the claimed technical solution showed that they do not follow explicitly from the prior art, i.e. meets the patentability condition “inventive step” and is suitable for industrial implementation.

Сущность изобретения поясняется нижеследующим описанием и чертежами, где:The invention is illustrated by the following description and drawings, where:

на фиг. 1 изображено судно на сжатом пневмопотоке, вид сверху с вырезом в верхней части корпуса;in FIG. 1 shows a ship in compressed air flow, a top view with a cutout in the upper part of the hull;

на фиг. 2 изображен вид сбоку с вырезом узла в верхней части корпуса с нагревательным приспособлением, соосным импеллером и с редуктором;in FIG. 2 shows a side view with a cutout of the assembly in the upper part of the housing with a heating device, a coaxial impeller and a gearbox;

на фиг. 3 изображен вид сбоку с вырезом в борту со сквозной трубкой с соплом на конце и скреплением полых выступающих шаров;in FIG. 3 shows a side view with a cutout in a board with a through tube with a nozzle at the end and fastening of hollow protruding balls;

на фиг. 4 - вид на кормовую часть по стрелке А на фиг. 3;in FIG. 4 is a view of the stern along arrow A in FIG. 3;

на фиг. 5 - фрагмент выполнения установки упорно эллипсовидного полого шара в нише борта корпуса.in FIG. 5 is a fragment of the installation of a stubbornly ellipsoidal hollow ball in a recess of the hull side.

Заявленный комплект средств для судна на сжатом пневмопотоке представленный на прилагаемых чертежах не является ограничивающим, он служит лишь демонстрации основных принципов данного изобретения, объем которого определяется предложенной формулой изобретения.The claimed set of means for a ship in compressed air flow shown in the attached drawings is not limiting, it serves only to demonstrate the basic principles of this invention, the volume of which is determined by the proposed claims.

Комплект средств для судна на сжатом пневмопотоке, в котором используется система средств, содержит корпус 1, соосный импеллер, который вращается с помощью привода двигателя внутреннего сгорания 3, расположенного за пределами соосного импеллера, который включает в себя основной воздушный винт 2 и дополнительный винт 4, расположенными в специальной ниши носовой части судна, и движение происходит в закрытом пространстве корпуса 5, двигатель 3 расположен на палубе сверху судна.The set of tools for the ship in a compressed air stream, in which the means system is used, comprises a housing 1, a coaxial impeller, which rotates by means of an internal combustion engine 3 drive located outside the coaxial impeller, which includes a main propeller 2 and an additional screw 4, located in a special niche of the bow of the vessel, and the movement occurs in the enclosed space of the hull 5, the engine 3 is located on the deck on top of the vessel.

В зоне нагнетания соосного импеллера 2 монтируют нагревательное приспособление, выполненное, например, в виде электрических нагревательных элементов 6, которые встроены в радиально расположенные пластины 7 в сторону импеллера 2 на расстоянии (0,3-0,5)D, где D - диаметр соосного импеллера 2. Вход атмосферного воздуха осуществляют через нагнетательные элементы 6 (например, с пульта управления на приборном щитке экипажа - не показано) с помощью всасывающего действия вращающегося основного винта 2 соосного импеллера, причем лопасти, которого выполнены криволинейными и повернутыми в вертикальной плоскости с заданным настроенным углом от 10 градусов и более для возможного увеличения подачи сжатого теплого воздуха в корпусе крепления, при этом нагревательное приспособление 6 размещают в насадке 8, и присоединяют к закрытому корпусу 5.In the injection zone of the coaxial impeller 2, a heating device is mounted, for example, made in the form of electric heating elements 6, which are built into radially arranged plates 7 towards the impeller 2 at a distance of (0.3-0.5) D, where D is the diameter of the coaxial impeller 2. Entrance of atmospheric air is carried out through the discharge elements 6 (for example, from the control panel on the instrument panel of the crew - not shown) using the suction action of the rotating main screw 2 of the coaxial impeller, the blades being made us curved and rotated in a vertical plane with a predetermined angle tuned by 10 degrees or more for a possible increase in the supply of compressed air to the warm fastening body, the heating device 6 disposed in the nozzle 8, and is attached to the closed housing 5.

Для выпрямления закрученных струй теплого атмосферного воздуха от основного винта 2 используют струенаправляющий второй дополнительный винт 4, в целом - это называют соосный импеллер, расположенного в пределах закрытого корпуса выход газового потока которого выходит через его сопло в сторону переходного закрытого участка пневмоканала 9. Переходной закрытый участок пневмоканала 9 имеет переход к расширяющемуся в сторону закрытого пневмоканала 10, куда поступает струеспрямляющий воздушный теплый напорный поток от дополнительного винтам. Оси основного винта 2 и дополнительного винта (соосного импеллера) направлены в сторону продольного воздухозаборного канала в виде сопла связанного с переходным закрытым пневмоканалом 9.To straighten the swirling jets of warm atmospheric air from the main screw 2, a second additional screw 4 is used, in general - this is called a coaxial impeller located within the closed casing, the gas stream exit through its nozzle towards the transitional closed section of the pneumatic channel 9. Transitional closed section the pneumatic channel 9 has a transition to expanding towards the closed pneumatic channel 10, where the direct flowing air warm pressure flow from the additional screws . The axis of the main screw 2 and the additional screw (coaxial impeller) are directed towards the longitudinal air intake channel in the form of a nozzle connected to a transitional closed pneumatic channel 9.

Дополнительный воздушный винт 4 с основным винтом 2 (соосного импеллера) приводится во вращение посредством редуктора 11 и имеет центральное отверстие для возможного перемещения его на оси. Для закрепления дополнительного винта 4 в необходимом месте на оси имеется стопорный винт 12. Соосный импеллер готов к работе. Чтобы обеспечить равенство вращательных моментов импеллеры 2 и 4, выполнены левого и правого вращения, а углы атаки их лопастей равны и противоположного знака.An additional propeller 4 with the main screw 2 (coaxial impeller) is driven by a gearbox 11 and has a central hole for its possible movement on the axis. To fix the additional screw 4 in the right place on the axis there is a locking screw 12. The coaxial impeller is ready for operation. To ensure equality of the rotational moments of the impellers 2 and 4, left and right rotation are made, and the angles of attack of their blades are equal and of the opposite sign.

В комплект устройства входит наличие сбоку корпуса 5 в носовой части на некотором расстоянии от соосного импеллера 2 размещают входные отверстия с дополнительными короткими каналами 13 и 14, которые снабжены на входе завихрителями 15 и 16 в виде лопаток или малыми импеллерами, т.е. размещенных с боковых сторон соосного импеллера 2. Дополнительные короткие каналы 13 и 14 подсоединены к напорным закрытым каналам 17 и 18, выполненных в виде полых и сквозных труб 17 и 18 из легкого алюминиевого сплава, размещенных внутри боковых скегов 19 и 20, выходной конец которых установлен в сторону открытого пневмоканала 21 под днищем судна в виде изогнутых активных сопел 22 и 23. Таким образом, примыкающие дополнительные каналы 13 и 14 отдельно от соосного импеллера 2 заполняются газовой смесью автономно через завихрители 15, 16 или с помощью работы малых импеллеров, размещенных с боков от соосного импеллера. При этом соосный импеллер в корпусе имеет угол наклона 20-30° в сторону ватерлинии и сообщен с атмосферным воздухом через нагревательное приспособление 6 со встроенными спрямляющими пластинами 7. Приемный канал нагревательного приспособления 6 с пластинами 7 снабжен крышкой (не показано). Причем соединение дополнительных коротких каналов 13 и 14 с полыми сквозными трубами 17 и 18 связано переходным участком из труб, чтобы обеспечить поперечное сечение их заполнение напорным воздушным потоком. Таким образом, под днищем открытого пневмоканала 21 образуется смешение высокоскоростной струи теплого воздуха от соосного импеллера и холодного воздушного потока, поступающего дополнительно из сквозных труб 17 и 18 с изогнутыми активными соплами 22 и 23. В целом смешиваясь с водой, образуют воздушную «смазку» под днищем судна, далее с выходом в атмосферу при движении судна прямолинейно или с возможностью его поворота по заданному курсу, управляемого экипажем, чем достигается прирост скорости хода.The device’s set includes the presence on the side of the housing 5 in the bow at a certain distance from the coaxial impeller 2, inlet openings with additional short channels 13 and 14, which are equipped with swirlers 15 and 16 in the form of vanes or small impellers, i.e. placed on the sides of the coaxial impeller 2. Additional short channels 13 and 14 are connected to pressure closed channels 17 and 18, made in the form of hollow and through pipes 17 and 18 of light aluminum alloy, placed inside the side skegs 19 and 20, the output end of which is installed towards the open air channel 21 under the bottom of the vessel in the form of curved active nozzles 22 and 23. Thus, the adjoining additional channels 13 and 14 separately from the coaxial impeller 2 are autonomously filled with the gas mixture through swirlers 15, 16 or by working s small impellers arranged on the sides of the co-axial impeller. In this case, the coaxial impeller in the housing has an angle of inclination of 20-30 ° towards the waterline and is in communication with atmospheric air through a heating device 6 with integrated straightening plates 7. The receiving channel of the heating device 6 with plates 7 is provided with a cover (not shown). Moreover, the connection of additional short channels 13 and 14 with hollow through pipes 17 and 18 is connected by a transitional section of pipes to provide a cross section of their filling with a pressure air stream. Thus, under the bottom of the open air channel 21, a mixture of a high-speed jet of warm air from a coaxial impeller and a cold air stream, additionally coming from through pipes 17 and 18 with curved active nozzles 22 and 23, is formed. In general, mixed with water, they form an air “lubricant” under the bottom of the vessel, then with the release into the atmosphere when the vessel moves in a straight line or with the possibility of its rotation at a predetermined course controlled by the crew, thereby achieving an increase in speed.

Для обеспечения управляемости судна на сжатом пневмопотоке в концевой части судна закреплены два руля 24 и 25. Каждый со стороны концов скегов 19 и 20 со щитками 26 и 27, ограничивающих общий канал 28 выхода газоводяного потока (воздуха и воды), в результате смешения в открытом снизу днища 21 корпуса судна в сторону канала 28, в котором образуется один общий газоводяной реактивный поток симметрично закрытого пневмоканала 10 с выходом из него сжатого теплого воздуха через спрямляющего приспособления, присоединенного к корпусу 5 соосного импеллера. Ось вращения рулей 24 и 25 соединена сверху на палубе с регулируемыми тягами 29 и 30 и их соединяют в одном узле 31 для последующего соединения с общей тягой управляемой экипажем (аналогично рулю автомобиля).To ensure the controllability of the vessel, two rudders 24 and 25 are fixed at the end of the vessel in compressed air flow. Each of the ends of the skegs 19 and 20 with shields 26 and 27 restricting the common channel 28 for the exit of the gas-water stream (air and water), as a result of mixing in the open from the bottom of the bottom 21 of the ship’s hull towards the channel 28, in which one common gas-water jet stream of a symmetrically closed pneumatic channel 10 is formed with the release of compressed warm air through a straightening device attached to the body 5 of the coaxial impeller. The axis of rotation of the rudders 24 and 25 is connected from above on the deck with adjustable rods 29 and 30 and they are connected in one node 31 for subsequent connection with the common draft controlled by the crew (similar to a car steering wheel).

В вертикальном положении щитки 26 и 27 целесообразно выполнять гидроцилиндрами (не показано), чтобы обеспечить их свободный вертикальный ход при встрече с препятствиями в воде, по льду, снегу и земле.In the upright position, the shields 26 and 27 are expediently performed with hydraulic cylinders (not shown) in order to ensure their free vertical travel when they encounter obstacles in water, on ice, snow and earth.

При транспортировке судна на автотранспорте могут щитки складываться, т.е. убраны таким образом, чтобы устранить их возможность от поломок.When transporting a vessel by road, the guards can be folded, i.e. cleaned in such a way as to eliminate their possibility of damage.

Форма конструкции рулевых устройств 24 и 25, положение щитков 26 и 27, соответственно, одинаковой конструкции позволяет обеспечить устойчиво повороты судна при развороте щитков на угол 20…30° относительно вертикальной их оси с креплением в кормовой части судна, и оба винта соосного импеллера целесообразно закреплять в специальной нише в носовой части судна плавно обтекаемой формы, как снаружи, так и изнутри. Следует отметить, что выполнение днища судна по всей длине плоским, и несколько выше концов скегов, также ограниченного по ширине боковыми стенками скегов, что обеспечить вираж (крутой поворот) с гарантированной устойчивостью судна при отклонении рулей 24 и 25 со щитками 26 и 27 порядка и более 30 градусов, т.е. практически может на месте (0°), в частности при уменьшении скорости движения судна на воде. Кроме того, для подруливания и швартовке к пирсу судна или при касании борта с другим судном при движении на воде, когда боковые стенки корпуса выше ватерлинии, представленные вертикальными (т.е. с некилеватностью днища судна) с кабиной, пассажирских сидений, багажным отсеком с заданной грузоподъемностью. Бортовые борта корпуса судна при этом для сохранения в любой момент столкновения с твердой поверхностью (трения-скольжения) снабжают упорами 32. Упоры 32 расположены в специальных нишах (не показано), размещены снаружи боковых сторон корпуса и изолированы от внутренних стенок корпуса, и выполнены на вертикальной оси 33 вращения, а сам упор 32 выполнен в виде эллипсовидного полого шара 34, причем внешняя поверхность полого шара выступает не менее 10 мм от плоскости наружного борта корпуса, препятствуя удару от другого судна в движении и выталкивания иностранного судна, находящегося в территориальных водах данного государства, или другого нарушения при заходе судна, который произошел на море и т.п., а также при подруливании и швартовке к пирсу судна до полной его остановки при отключенном двигателе.The shape of the design of the steering devices 24 and 25, the position of the flaps 26 and 27, respectively, of the same design allows for stable turns of the vessel when the flaps are turned at an angle of 20 ... 30 ° relative to their vertical axis with fastening in the stern of the vessel, and it is advisable to fix both screws of the coaxial impeller in a special niche in the bow of the vessel is smoothly streamlined, both outside and inside. It should be noted that the execution of the bottom of the vessel along the entire length is flat, and slightly higher than the ends of the skegs, also limited in width by the side walls of the skegs, which ensures a turn (sharp turn) with guaranteed stability of the vessel when the rudders are deflected 24 and 25 with shields 26 and 27 of order more than 30 degrees, i.e. practically can be in place (0 °), in particular with a decrease in the speed of the vessel on the water. In addition, for taxiing and mooring to the pier of the vessel or when touching the side with another vessel when moving on water, when the side walls of the hull above the waterline, represented by vertical (i.e. with non-leveling vessel bottom) with a cabin, passenger seats, luggage compartment with given load capacity. In this case, the side boards of the ship’s hull are provided with stops 32 at any moment of collision with a solid surface (friction-sliding). The stops 32 are located in special niches (not shown), are located outside the sides of the hull and are isolated from the inner walls of the hull, and are made on vertical axis 33 of rotation, and the stop 32 itself is made in the form of an ellipsoidal hollow ball 34, the outer surface of the hollow ball protruding at least 10 mm from the plane of the outer side of the hull, preventing impact from another vessel in motion and pushing the appearance of a foreign vessel located in the territorial waters of a given state, or of another violation when the vessel calls at sea, etc., as well as when taxiing and mooring to the vessel pier until it stops completely when the engine is switched off.

В комплект судна на сжатом пневмопотоке входит приборное оборудование, якорь и весла и т.п. Двигатель закреплен на раме сверху на палубе судна и его размещают по расчету в средней части корпуса палубы, снабжают решеткой перед нагревательным приспособлением в виде съемной крышки, выполненной с возможностью дистанционного открывания (не показано), так как необходимо оградить его от попадания посторонних предметов, птиц и т.п. при засасывании из окружающей атмосферного воздуха (двигатель удален от винтов, также может быть сообщен с ним через трансмиссию соответствующей конструкции).The set of the vessel with compressed air flow includes instrumentation, an anchor and oars, etc. The engine is mounted on a frame from above on the deck of the vessel and it is placed according to the calculation in the middle part of the deck hull, is equipped with a grill in front of the heating device in the form of a removable cover made with the possibility of remote opening (not shown), since it is necessary to protect it from foreign objects, birds etc. when sucked in from ambient air (the engine is removed from the screws, it can also be communicated with it through a transmission of an appropriate design).

Выход сжатого потока из коротких каналов 13 и 14, соединенных через переходник (не показан) с продольными напорными каналами 17 и 18 в виде полых и сквозных из легкого алюминиевого сплава с изогнутыми активными соплами 22 и 23 происходит в открытый пневмоканал 21 в виде расширяющегося в сторону кормовой части судна, с последующим выходом общего потока с высоким напорным давлением и движение сжатого воздуха с выходом в атмосферу при движении судна прямолинейно или с возможностью поворота по заданному курсу, управляемого экипажем, чем достигается прирост скорости хода.The output of the compressed stream from the short channels 13 and 14 connected through an adapter (not shown) with the longitudinal pressure channels 17 and 18 in the form of hollow and through from a light aluminum alloy with curved active nozzles 22 and 23 occurs in the open pneumatic channel 21 in the form of expanding to the side the stern of the vessel, followed by the release of the total flow with high pressure and the movement of compressed air with the release into the atmosphere when the vessel is moving in a straight line or with the possibility of rotation at a predetermined course controlled by the crew, which is achieved increase in speed.

В концевой кормовой части корпуса целесообразно закрепить горизонтальный потоконаправляющий элемент, выполненный в виде П-образного козырька 35, конец которого имеет наклон с углом 20-30° (фиг. 3), выше щитков 26 и 27. Потоконаправляющий элемент 35 (козырек) образует защитный экран сверху и частично с боков в кормовой части судна, шириной равной расстоянию до расположения рулевых устройств со щитками, что создает продолжение выхода общего газоводяного реактивного потока в атмосферу, отсутствует залив палубы сзади кормы.In the end aft of the hull, it is advisable to fix a horizontal flow guide element made in the form of a U-shaped visor 35, the end of which has an inclination with an angle of 20-30 ° (Fig. 3), above the shields 26 and 27. The flow guide element 35 (visor) forms a protective the screen is from above and partially from the sides in the stern of the vessel, the width equal to the distance to the steering devices with shields, which creates a continuation of the release of the total gas-water jet stream into the atmosphere, there is no gulf of the deck behind the stern.

Судна представляет собой также плоскодонное днище с килеватым носовым концом с комплектом оборудования на верхней палубе (на чертеже не показано) для обслуживания экипажем. Все это в целом вызывает экономичность судна на сжатом пневмопотоке в сравнении с известным техническим решением и обеспечивает надежность судна.The vessel is also a flat-bottomed bottom with a keeled bow end with a set of equipment on the upper deck (not shown in the drawing) for crew service. All this as a whole causes the economy of the vessel with compressed air flow in comparison with the known technical solution and ensures the reliability of the vessel.

Естественно, что взаимосвязь всех элементов с учетом использования нагревательного приспособления, наличия редуктора связанного с основным и дополнительным винтами (соосного импеллера), где нагретый теплый сжатый воздух получает газовую струю, выпрямляется, приобретая осевое направление. Одновременно с выпрямлением дополнительным воздушным винтом соосного импеллера создается дополнительный скоростной напор (давление), который суммируется с напором, создаваемым основным воздушным винтом соосного импеллера. А значит, образуется выпуск теплого сжатого воздуха достаточно высокого давления с подводом дополнительного сжатого воздуха из продольных напорных каналов, выполненных в боковых скегах с коротким каналами на входе в передней части судна, снабженными завихрителями или малыми импеллерами с подаче воздуха в сторону открытого днища корпуса с опорной поверхностью воды и. сохраняя его до выхода в концевой части кормы. Кроме того, особенностью предложенного судна на сжатом пневмопотоке является то, что в нем на боковых с наружи стенок выше ватерлинии расположены закрепленные отталкивающие упоры в виде эллипсовидных полых шаров, что обеспечивает создание соответствующего устройства для подруливания при швартовке и касания твердой поверхности пирса или при движении на открытой воде при столкновении судов борт о борт или выталкивания других судов, нарушающих районы судоходства в подконтрольных водных акваториях.Naturally, the interconnection of all elements, taking into account the use of a heating device, the presence of a reducer associated with the main and additional screws (coaxial impeller), where the heated warm compressed air receives a gas stream, is straightened, acquiring an axial direction. Simultaneously with the straightening of the coaxial impeller by an additional propeller, an additional high-pressure head (pressure) is created, which is added to the pressure created by the main coaxial impeller propeller. This means that the release of warm compressed air of a sufficiently high pressure is formed with the supply of additional compressed air from the longitudinal pressure channels made in the lateral skegs with short channels at the entrance to the front of the vessel, equipped with swirls or small impellers with air supply towards the open bottom of the hull with a support water surface and. keeping it until reaching the end of the stern. In addition, a feature of the proposed vessel in compressed air flow is that it has fixed repulsive stops in the form of ellipsoid hollow balls on the sides of the outside walls above the waterline, which ensures the creation of an appropriate device for taxiing when mooring and touching the solid surface of the pier or when moving on open water when ships collide side by side or pushing other vessels that violate areas of navigation in controlled waters.

Комплект средств для судна на сжатом пневмопотоке работает следующим образом.A set of tools for the ship in compressed air flow is as follows.

На стояке это судно опирается на бортовые скеги и плоское дно судно. Для поступательного движения судна в действие приводится основной 2 и дополнительный 4 винты соосного импеллера. Одновременно нагревательное приспособление 6 с радиально расположенными пластинами 7 подключают, например, к электричеству, вырабатываемую двигателем внутреннего сгорания (возможен вариант использования горячих дымовых отводящих газов двигателя). Вращение соосного импеллера связано с воздушными его винтами 2 и//и засасыванием через нагнетательное приспособление 6 с радиально расположенными пластинами 7 в насадке 8, где далее воздушный поток закручивается, движется по спирали, постоянно меняя вследствие этого направление своего движения. Имея определенную кинетическую энергию, оно создает скоростной сжатый поток воздуха под напором (давлением). Далее закрученный поток теплого воздуха попадает на дополнительный винт 4 соосного импеллера, имеющего в своем составе конструктивно два винта 2 и 4 определенного размера, с редуктором 11 (или через трансмиссию соответствующей конструкции при удалении двигателя от винта соосного импеллера) в сторону, обратную вращению основного винта 2. Поскольку вращательные моменты, создаваемые воздушными винтами соосного импеллера, равны, но противоположно по знаку, то после дополнительного винта 4 сжатый поток воздуха выпрямляется, приобретая осевое направление в сторону сопла с переходным закрытым участком в виде пневмоканала 9 и пневмоканала 10, последний по ширине с одинаковыми размерами связан с открытым днищем 21 открытого канала для газоводяного сообщения в сторону канала 28 в кормовой части судна. Кроме того, в дополнительно открытый канал 21 поступает сжатый воздух из размещенных в боковых скегах 19 и 20 продольных полых сквозных труб 17 и 18 на конце с изогнутыми активными соплами 22 и 23. Вследствие этого сохраняет приобретенную сверхзвуковую скорость от работы предложенных устройств с суммированием с напором скорости, создаваемыми этими устройствами в целом, далее происходит прохождение потока воздуха в виде газоводяного между щитками 26 и 27 с рулями 24 и 25 из кормовой части судна в атмосферу с перекрытием сверху П-образного козырька 35. Нагретый воздушный поток при смешении с водой создает пузырьковый эффект в виде «воздушной смазки» и одновременно «воздушной подушки».On a riser, this vessel rests on side skegs and a flat bottom of the vessel. For the progressive movement of the vessel, the main 2 and additional 4 screws of the coaxial impeller are driven. At the same time, the heating device 6 with radially arranged plates 7 is connected, for example, to the electricity generated by the internal combustion engine (the option of using hot flue exhaust gases of the engine is possible). The rotation of the coaxial impeller is connected with its propellers 2 and // and suction through the discharge device 6 with radially arranged plates 7 in the nozzle 8, where the air flow is further twisted, moves in a spiral, constantly changing the direction of its movement. Having a certain kinetic energy, it creates a high-speed compressed air flow under pressure (pressure). Then the swirling flow of warm air enters the additional screw 4 of the coaxial impeller, which structurally includes two screws 2 and 4 of a certain size, with a gearbox 11 (or through a transmission of the corresponding design when the engine is removed from the screw of the coaxial impeller) in the direction opposite to the rotation of the main screw 2. Since the rotational moments created by the propellers of the coaxial impeller are equal but opposite in sign, after the additional screw 4, the compressed air flow is straightened, acquiring an axial direction towards the nozzle with a transitional closed section in the form of a pneumatic channel 9 and a pneumatic channel 10, the latter of the same width and connected to the open bottom 21 of the open channel for gas-water communication in the direction of channel 28 in the stern of the vessel. In addition, compressed air enters the additionally open channel 21 from the longitudinal hollow through pipes 17 and 18 located in the lateral skegs 19 and 20 at the end with curved active nozzles 22 and 23. As a result, the acquired supersonic speed from the operation of the proposed devices with pressure addition the speeds created by these devices as a whole, then there passes the flow of air in the form of gas and water between the shields 26 and 27 with the rudders 24 and 25 from the stern of the vessel into the atmosphere with an overlap from above the U-shaped visor 35. Heated air flow when mixed with water creates a bubble effect in the form of "air lubrication" and at the same time "air cushion".

Радиальные пластины 7 нагревательного приспособления 6 расположены от основного винта 2 соосного импеллера на расстоянии (0,3-0,5) D, где D - диаметр основного винта 2.The radial plates 7 of the heating device 6 are located from the main screw 2 of the coaxial impeller at a distance of (0.3-0.5) D, where D is the diameter of the main screw 2.

Таким образом, на выходе из сопла корпуса 1 соосного импеллера образуется струя высокого направленного движения в сторону закрытого переходного участка 9 прямолинейного направления, которая расширяясь под открытым днищем пневмоканала 21 корпуса создает избыточное давление между скегами 19 и 20 в крейсерском режиме скоростей при движении судна вперед, при этом оно клиновидным носовым реданом судна разрезает образовавшуюся волну перед носовой частью судна на две ее части (левую и правую) в сторону боковых скегов 19 и 20, образуя восходящие линии токов под нишами, образованных при конструировании, внутри боковых скегов и, далее достигается уменьшение килеватности ограничивающих бортовыми скегами в сторону направления воды под днищем закрытого участка пневмоканала, и которое по ширине и длине имеет плоскую форму несколько выше концов скегов открытого пневмоканала, т.е. в сторону окончания кормовой части судна. Один общий поток из-под днища открытого канала корпуса направляется в сторону канала 28 между щитками 26 и 27 с рулями 24 и 25.Thus, at the exit from the nozzle of the housing 1 of the coaxial impeller, a jet of high directional movement is generated towards the closed transition section 9 of a straight direction, which, expanding under the open bottom of the air channel 21 of the hull, creates excessive pressure between the skegs 19 and 20 in the cruising speed mode when the vessel moves forward, at the same time, it cuts the formed wave in front of the bow of the vessel into two parts (left and right) towards the side skegs 19 and 20, forming an ascending line and currents under the niches formed during the construction, inside the lateral skegs and, further, the keevability of the limiting side skegs is reduced in the direction of the water direction under the bottom of the closed section of the pneumatic channel, and which has a flat shape in width and length slightly higher than the ends of the open air channel skegs, i.e. . towards the end of the stern of the vessel. One common stream from under the bottom of the open channel of the housing is directed towards the channel 28 between the shields 26 and 27 with the rudders 24 and 25.

С изменением скорости вращения винта меняется степень закрутки струи воздуха после основного винта 2, вследствие чего меняется угол атаки лопастей дополнительного винта 4, что нарушает равновесие вращательных моментов обоих винтом (соосного импеллера), поэтому существует возможность регулировки дополнительного винта 4, где выходящая струя от основного винта 2 выравнивается за счет дополнительного винта 4 с учетом углов установки и атаки их лопастей, а также расстояния между винтами 2 и 4With a change in the speed of rotation of the screw, the degree of twisting of the air stream after the main screw 2 changes, as a result of which the angle of attack of the blades of the additional screw 4 changes, which violates the balance of the rotational moments of both screws (coaxial impeller), therefore it is possible to adjust the additional screw 4, where the outgoing jet from the main screw 2 is aligned due to the additional screw 4, taking into account the installation angles and attack of their blades, as well as the distance between screws 2 and 4

Не меняя угла установки лопастей, восстанавливаем равенство вращательных моментов, перемещая дополнительный винт вдоль оси и закрепляя с помощью стопорного винта 12 в любом необходимом месте на оси вращения. При этом боковые наружные стенки корпуса судна выше ватерлинии, имея крепления в виде закрепленных отталкивающие упоры 32 в нишах (не показано) размещены по принципу «в разбег», обеспечивают отталкивания судна при соприкосновении с другим судном, не позволяя данному судну большого трения при ударе, борт о борт и подвижность на воде, а значит, надежно защитить обшивку борта судна при ударе относительно друг друга двух судов при столкновении, причем сами отталкивающие упоры 32 выполнены на вертикальной оси 33 вращения с эллипсовидным полым шаром 34, где он выступает своей поверхностью не менее 10 мм от плоскости борта с наружной стороны корпуса судна.Without changing the angle of installation of the blades, we restore the equality of rotational moments by moving the additional screw along the axis and fixing it with the locking screw 12 at any desired location on the axis of rotation. At the same time, the lateral outer walls of the ship's hull above the waterline, having fastenings in the form of fixed repulsive stops 32 in niches (not shown) are placed according to the “take-off” principle, provide repulsion of the ship in contact with another ship, not allowing this ship to have a lot of friction upon impact, side to side and mobility on the water, which means that it reliably protects the hull of the side of the vessel when two vessels are struck relative to each other in a collision, and the pushing stops 32 themselves are made on a vertical axis 33 of rotation with an ellipsoid hollow ball ohm 34, where it protrudes with its surface at least 10 mm from the plane of the side on the outside of the hull.

Судно на сжатом пневмопотоке может свободно передвигаться по воде, льду, снегу, отмелям и перекатам, не снижая скорости, переходя из воды на сушу. При этом скорость при хорошей обтекаемости корпуса и конструировании надстройки может резко возрастать. При движении на высокой скорости судно острым носом с реданом прорезает волну, не успевая, вследствие инерционности, реагировать на циклическое изменения или поддержания, что обеспечит экипажу комфортность при движении с высокой скоростью по волнам.A ship in compressed air flow can freely move through water, ice, snow, shallows and rifts, without reducing speed, moving from water to land. In this case, the speed with good streamlining of the hull and the design of the superstructure can increase sharply. When moving at high speed, the ship with a sharp nose with a redan cuts through the wave, not having time, due to inertia, to respond to cyclical changes or maintenance, which will provide the crew with comfort when moving at high speed along the waves.

Таким образом, меняя скорость вращения винтов соосного импеллера и расстояние между ними, обеспечивают оптимальность работы устройства для поддержания сжатого прямолинейного осевого направления струи. Совокупность признаков и степень раскрытия изобретения достаточны для его широкой практической реализации при разработке и изготовлении данного судна на сжатом пневмопотоке среди известных объектов аналогичного назначения.Thus, by changing the speed of rotation of the coaxial impeller screws and the distance between them, the device operates optimally to maintain a compressed, rectilinear axial direction of the jet. The combination of features and the degree of disclosure of the invention are sufficient for its wide practical implementation in the development and manufacture of this vessel with compressed air flow among well-known objects of a similar purpose.

Claims (4)

1. Судно на сжатом пневмопотоке, содержащее корпус с движительной установкой, создающей давление воздуха под днищем судна, днище выполнено из частей, размещенных под различными углами, причем днище оборудовано боковыми скегами, оборудованными внутри продольными напорными каналами, выполненными в виде полых сквозных труб из легкого алюминиевого сплава, отличающееся тем, что дополнительно содержит нагревательное приспособление, встроенное в закрытый корпус перед струенаправляющей движительной установкой в виде соосного импеллера, соединенного с двигателем внутреннего сгорания, при этом винты соосного импеллера выполнены левого и правого вращения и углы атаки лопастей равны и противоположного знака, причем сбоку корпуса в носовой части от соосного импеллера на некотором расстоянии дополнительно размещены короткие каналы, которые снабжены на входе завихрителями в виде лопаток или малыми импеллерами, при этом короткие каналы подсоединены к продольным напорным каналам в боковых скегах, выходящая струя газового потока из которых направлена в атмосферу сзади кормовой части судна, дополнительно с наружной стороны боковых стенок скегов с каждой из стороны выше ватерлинии содержатся отталкивающие упоры в виде преимущественно эллипсовидного полого шара с выступающей частью с обеих сторон бортов скегов с наружной стороны с сохранением движения судна по воде при совершении скоростного движения и для того, чтобы довести до минимума трение между бортами при столкновении с другим судном с касанием при движении или столкновении их на воде, а также при швартовке и остановке у пирса и столкновения с ним.1. The vessel is in a compressed air stream, comprising a hull with a propulsion system that creates air pressure under the bottom of the vessel, the bottom is made of parts placed at different angles, the bottom is equipped with side skegs equipped inside with longitudinal pressure channels made in the form of hollow through pipes made of light aluminum alloy, characterized in that it further comprises a heating device integrated in a closed housing in front of the jet propulsion system in the form of a coaxial impeller, hinged with an internal combustion engine, while the screws of the coaxial impeller are made of left and right rotation and the angles of attack of the blades are equal and opposite sign, moreover, short channels are additionally placed on the side of the body in the bow from the coaxial impeller, which are provided with swirl-shaped swirls at the inlet or small impellers, while the short channels are connected to the longitudinal pressure channels in the lateral skegs, the outgoing stream of gas flow from which is directed into the atmosphere behind the stern h parts of the vessel, additionally, on the outside of the side walls of the skegs on each side above the waterline, there are repulsive stops in the form of a predominantly ellipsoid hollow ball with a protruding part on both sides of the sides of the skegs from the outside, while maintaining the movement of the vessel through the water when speeding and, to minimize friction between the sides in a collision with another vessel with a touch when moving or colliding on water, as well as when mooring and stopping at a pier and colliding with it. 2. Судно по п. 1, отличающееся тем, что нагнетательное приспособление выполнено в виде электрических нагревательных элементов, встроенного в закрытый корпус перед струенаправляющей движительной установкой в виде соосного импеллера.2. The vessel according to claim 1, characterized in that the discharge device is made in the form of electric heating elements integrated in a closed hull in front of the jet propulsion system in the form of a coaxial impeller. 3. Судно по п. 1, отличающееся тем, что полость корпуса с соосным импеллером имеет подводящий зазор перед нагнетательным приспособлением с возможностью прохода засасывания воздуха к основному винту.3. The ship under item 1, characterized in that the cavity of the hull with a coaxial impeller has an inlet gap in front of the discharge device with the possibility of passage of air suction to the main screw. 4. Судно по п. 1, отличающееся тем, что приемный канал корпуса нагревательного приспособления снабжен съемной крышкой, выполненной с возможностью дистанционного открывания.4. The ship under item 1, characterized in that the receiving channel of the housing of the heating device is equipped with a removable cover, made with the possibility of remote opening.
RU2019120638A 2019-07-01 2019-07-01 Vessel on compressed airflow RU2720381C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120638A RU2720381C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Vessel on compressed airflow

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120638A RU2720381C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Vessel on compressed airflow

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2720381C1 true RU2720381C1 (en) 2020-04-29

Family

ID=70553121

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120638A RU2720381C1 (en) 2019-07-01 2019-07-01 Vessel on compressed airflow

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2720381C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823963C1 (en) * 2023-11-16 2024-07-30 Вадим Михайлович Голубенко Boat with two propellers for obtaining high air pressure

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3027860A (en) * 1959-10-15 1962-04-03 Anti Friction Hull Corp Anti-friction hull
US5158033A (en) * 1991-02-19 1992-10-27 Evans Carmi G Air cushion vehicles
RU2614367C1 (en) * 2016-04-18 2017-03-24 Вадим Михайлович Голубенко Device for implementation of hovercraft travel and control mode

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3027860A (en) * 1959-10-15 1962-04-03 Anti Friction Hull Corp Anti-friction hull
US5158033A (en) * 1991-02-19 1992-10-27 Evans Carmi G Air cushion vehicles
RU2614367C1 (en) * 2016-04-18 2017-03-24 Вадим Михайлович Голубенко Device for implementation of hovercraft travel and control mode

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2823963C1 (en) * 2023-11-16 2024-07-30 Вадим Михайлович Голубенко Boat with two propellers for obtaining high air pressure

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2675279C1 (en) Device for reducing hydrodynamic resistance of bottom of vessel on compressed pneumatic air flow
JP4880795B1 (en) Departing and landing aircraft, takeoff equipment and hull reduction equipment
RU2614367C1 (en) Device for implementation of hovercraft travel and control mode
US6167829B1 (en) Low-drag, high-speed ship
WO2018059244A1 (en) Aircraft
KR20140079746A (en) High speed surface craft and submersible vehicle
US9663212B2 (en) High speed surface craft and submersible vehicle
US2483663A (en) Marine propulsion
US3390655A (en) Patrol craft
US7631609B1 (en) Versatile watercraft
WO2006043978A2 (en) Amphibian delta wing jet aircraft
KR20160031504A (en) High speed surface craft and submersible craft
US7188580B1 (en) Variable-geometry graduated surface-foil for wing-in-ground effect vehicles
RU2644496C1 (en) Amphibious ship on compressed air flow
RU2720381C1 (en) Vessel on compressed airflow
JP2012240667A (en) V/stol aircraft of turboshaft engine
RU2675744C1 (en) Vessel on compressed pneumatic flow control provision method
US6986689B2 (en) System and apparatus for improving safety and thrust from a hydro-drive device
US2564587A (en) Watercraft
RU2317220C1 (en) Method of forming the system of forces of flying vehicle and flying vehicle-ground-air-amphibian for realization of this method
RU2534094C1 (en) Aircraft with water-jet propellers
JP2003127969A (en) Semi-submersible hydrofoil craft
RU2733667C1 (en) Method for obtaining additional compressed air pressure of amphibious ship on compressed air flow
RU2711129C1 (en) Device for reduction of hydrodynamic resistance of ship hull bottom on compressed airflow
RU2713320C1 (en) Device for reduction of hydrodynamic resistance of ship hull bottom on compressed airflow