RU2721365C1 - Control system of small vessel on compressed airflow (versions) - Google Patents

Control system of small vessel on compressed airflow (versions) Download PDF

Info

Publication number
RU2721365C1
RU2721365C1 RU2019137934A RU2019137934A RU2721365C1 RU 2721365 C1 RU2721365 C1 RU 2721365C1 RU 2019137934 A RU2019137934 A RU 2019137934A RU 2019137934 A RU2019137934 A RU 2019137934A RU 2721365 C1 RU2721365 C1 RU 2721365C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
vessel
rotation
air
reverse
stern
Prior art date
Application number
RU2019137934A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Вадим Михайлович Голубенко
Original Assignee
Вадим Михайлович 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 Вадим Михайлович Голубенко filed Critical Вадим Михайлович Голубенко
Priority to RU2019137934A priority Critical patent/RU2721365C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2721365C1 publication Critical patent/RU2721365C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V1/00Air-cushion
    • B60V1/04Air-cushion wherein the cushion is contained at least in part by walls
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60VAIR-CUSHION VEHICLES
    • B60V1/00Air-cushion
    • B60V1/14Propulsion; Control thereof
    • 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)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Ship Loading And Unloading (AREA)

Abstract

FIELD: transportation.
SUBSTANCE: invention relates to compressed airflow vehicles. Disclosed is a system for controlling a small vessel on a compressed airflow, the bottom of which is made of parts at different angles, in the aft part of the body there are steering devices with shields installed at a given distance from each other, and directly above steering devices horizontal flow-guiding element in the form of U-shaped shield is made, located above rotary shields, with horizontal axes of rotation, with formation of slot hole between edge of shield and two steering devices, wherein the apron end is arranged inclined towards the rotary shields, which are fixed to back wall of stern and arranged at level of bottom of pneumatic channel, in which air pressure is created due to delivery device in form of impeller and differentiated air flow outlet from additionally created channel at output between steering devices, wherein in open area of pneumatic channel at end of confusor-nozzle at some distance in bottom there made is niche with curved surface with concavity and fixed in recess turning reverse bowl attached to horizontal axis of rotation with possibility of rotation in vertical plane, at that, reverse movement and / or braking is carried out by means of controlled rotation of reversing bucket with the help of vertical thrust with its extension downwards from niche, and the generated reactive gas mixture from the confusor-nozzle is directed under the flat bottom with aeration holes towards the open bow of the ship. There are described versions of control system implementation by small-size vessel on compressed airflow.
EFFECT: technical result of invention implementation consists in improvement of ship controllability on compressed airflow.
6 cl, 7 dwg

Description

Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION

Изобретение относится к судостроению, в частности к легким судам на сжатом пневмопотоке (ЛССП).The invention relates to shipbuilding, in particular to light vessels with compressed air flow (LSSP).

Уровень техникиState of the art

Известны системы управления судном, основанное на использование сжатого пневмопотока, создающем давление воздуха под днищем, рулевых устройств различного типа. Основными недостатками вышеуказанных систем являются: их недостаточная эффективность при выполнении циркуляции (поворота, торможения, движение задним ходом, крутой разворот, маневрирование, в том числе на малых и близких к нулевым скоростям) судна, значительное сопротивление, оказывающее выступающими частями рулевых устройств, находящихся на пути водного потока, образуемого движителем и др.Known ship control systems based on the use of compressed air flow, creating air pressure under the bottom, steering devices of various types. The main disadvantages of the above systems are: their lack of efficiency when circulating (turning, braking, reversing, turning steeply, maneuvering, including at low and close to zero speeds) of the vessel, significant resistance from the protruding parts of the steering gear located on water flow paths formed by mover, etc.

Известен способ амфибийного судна на сжатом пневмопотоке, основанный на использовании руля - размещенного под днищем судна створки и щитка в виде независимо поворачивающихся заслонок, смонтированных на общей оси по центру днища и в зоне сопла импеллера (Патент RU №2644496, B60V 1/04, B60V 3/06, B60V 3/00, В63В 1/32 от 12.02.2018). Торможение такого судна осуществляется посредством увеличения силы сопротивления движению судна, действующей на выдвижные заслонки при их расхождении в сторону каждого из бортовых скегов посредством увеличения силы сопротивления движению судна, действующей на скеги, при уменьшении подачи воздуха в обе камеры импеллером и для поворота створки на малой скорости судна, которая расположена непосредственно в толще воды перед соплом импеллера.A known method of an amphibious vessel in compressed air flow, based on the use of a rudder — a sash and a shield located under the bottom of the vessel in the form of independently rotating shutters mounted on a common axis in the center of the bottom and in the zone of the impeller nozzle (Patent RU No. 2644496, B60V 1/04, B60V 3/06, B60V 3/00, B63V 1/32 dated 02/12/2018). Braking of such a vessel is carried out by increasing the resistance to the movement of the vessel acting on the sliding shutters when they diverge towards each of the side skegs by increasing the resistance to movement of the vessel acting on the skegs, while reducing the air supply to both chambers by the impeller and to turn the sash at low speed a vessel located directly in the water column in front of the impeller nozzle.

Известен способ получения дополнительного давления сжатого воздуха для транспортного средства на воздушной подушке, где под днищем судна для требуемого тягового усилия для маневрирования и перемещения створок, предусмотрены гидроцилиндры, конфузоры с соплом, привод рассчитывается в привязке к конкретному судну, включающему и тип створок. Особенность этого судна, что оно касается маломерных судов на воздушной подушке.There is a method of obtaining additional compressed air pressure for an air cushion vehicle, where under the bottom of the vessel for the required traction for maneuvering and moving the valves, hydraulic cylinders, confusers with a nozzle are provided, the drive is calculated in relation to a specific vessel, including the type of valves. The peculiarity of this vessel is that it concerns small hovercraft.

Известен также способ обеспечения управления судном на сжатом пневмопотоке, когда на выходе воздушного канала устанавливают рулевое устройство в виде поперечного напорного патрубка, клапаны, кинематически связанные с возможностью поворота их рукояткой вокруг соответствующей оси вращения тяги, обеспечивая совместное перемещение двух клапанов, перекрывающих и открывающих выпускные патрубки, имеются диффузоры, а также имеются независимо поворачивающиеся отдельно друг от друга створки (Патент RU №2675744, B60V 3/06, B60V 1/04, В63В 1/38 от 24.ю12.2018).There is also a method of controlling a ship in a compressed pneumatic flow, when a steering device in the form of a transverse pressure nozzle is installed at the outlet of the air channel, valves kinematically connected with the possibility of rotation by the handle around the corresponding axis of rotation of the thrust, providing joint movement of two valves that overlap and open the outlet pipes , there are diffusers, and there are also independently turnable shutters (Patent RU No. 2675744, B60V 3/06, B60V 1/04, B63V 1/38 dated 24.Ju.2018).

Следует при этом отметить, что при дальнейшем рассмотрении предложенного изобретения необходимо будет учитывать коэффициент обратной тяги реверсивных устройств, которая хорошо изучена в авиации. Для классических авиационных двигателей он не превышает 0,4, даже при тщательной инженерной проработке (для применения на них специальных двигателей самолета - 0,35). Для «коротких» устройств, подобных в известных он может равняться нулю. Так же в литературе известно, что попытка комплексного решения вопроса управления и реверсирования тяги в решении еще не до конца решены. Здесь остается теоретическая возможность управления направлением движения судна на сжатом пневмопотоке при полном реверсировании тяги в положении заслонок реверса, где их открытие может снизить реверсную тягу и очень вероятно приведет к появлению боковой силы под днищем или сверху корпуса судна, противоположной желаемому результату из-за эффекта появления аэродинамической «кривизны» профиля надстройки, что особенно опасно может проявиться на значительной скорости движения, при этом зависимость будет нелинейной.It should be noted, however, that upon further consideration of the proposed invention, it will be necessary to take into account the reverse thrust coefficient of reversing devices, which has been well studied in aviation. For classic aircraft engines, it does not exceed 0.4, even with careful engineering (for the application of special aircraft engines on them - 0.35). For "short" devices, similar to the known ones, it can be zero. It is also known in the literature that an attempt to comprehensively address the issue of control and reverse thrust in a solution has not yet been fully resolved. Here, the theoretical possibility remains to control the direction of the vessel’s movement in compressed air flow with full thrust reversal in the position of the reverse flaps, where their opening can reduce reverse thrust and very likely will cause lateral force under the bottom or top of the ship’s hull, opposite to the desired result due to the appearance effect the aerodynamic "curvature" of the superstructure profile, which can be especially dangerous at a significant speed, with the dependence being non-linear.

Наиболее близким по технической сущности решением, является, реверсивно-рулевое устройство по способу обеспечения управления судном на сжатом пневмопотоке (Патент RU №2671117, B60V 1/04 от 09.11.2018). При перекладке (повороте руля и торможение подвижной горизонтальной полки) руля на некоторый угол, создает устройство управления и остановки за счет поворота подвижной горизонтальной полки и изменения направления выбрасываемого из открытого пневмоканала под днищем корпуса судна воздуха. Недостатком прототипа является отсутствие качественного решения вопроса управления тягой давления воздуха импеллера (от максимальной возможности положительной до максимальной реверсивной). Кроме того, предложение известного не содержит решения вопроса качественного управления положением судна на режиме заднего хода и крутого поворота при движении с разной скоростью с одновременным выполнением требования по достаточной тяговооруженности и работы КПД движителя.The closest solution in technical essence is a reversing-steering device according to the method of controlling the vessel with compressed air flow (Patent RU No. 2671117, B60V 1/04 of 09/09/2018). When shifting (turning the steering wheel and braking the movable horizontal shelf), the steering wheel at a certain angle creates a control and stop device by turning the movable horizontal shelf and changing the direction of the air discharged from the open air channel under the bottom of the ship’s hull. The disadvantage of the prototype is the lack of a qualitative solution to the issue of controlling the thrust of the air pressure of the impeller (from the maximum possible positive to the maximum reversible). In addition, the proposal of the well-known does not contain a solution to the issue of quality control of the position of the vessel in reverse and steep rotation when moving at different speeds while fulfilling the requirements for sufficient thrust-weight ratio and operation of the propulsion efficiency.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Задачей настоящего изобретения является создание способа и конструкции ЛССП, позволяющей устранить указанные выше недостатки известных судов на сжатом пневмопотоке, особенно в части их управляемости.The objective of the present invention is to provide a method and design of LSSP, which allows to eliminate the above disadvantages of known vessels in compressed air flow, especially in terms of their controllability.

Характерной особенностью ЛССП является конфузор-сопло с плоским дном, движение вдоль опорной поверхности с минимальным (близким к нулю) сопротивлением, как в желательном направлении, так и в любом другом.A characteristic feature of the LSSF is the confuser nozzle with a flat bottom, movement along the supporting surface with minimal (close to zero) resistance, both in the desired direction, and in any other.

Единственным источником для создания управляющего воздействия является тяга комплекса ЛССП (включает в себя как тяговый, так и подъемный контур судна). Это положение особенно жестко при нулевых и близких к нулю скоростях аэродинамических сил на корпус в целом судна и специальные аэродинамические поверхности незначительно. На крупных судах с воздушной подушкой вопросы управления направлением движения и положением судна (что в общем случае далеко не одно и то же) решаются применением поворотных движительных комплексов, а также реверсированием тяги водных или воздушных створок (заслонок).The only source for creating a control action is the draft of the LSSP complex (includes both the traction and the lifting circuit of the vessel). This position is especially rigid at zero and close to zero speeds of aerodynamic forces on the hull as a whole of the ship and special aerodynamic surfaces insignificantly. On large air-cushioned ships, questions of controlling the direction of movement and the position of the vessel (which in general is far from the same) are solved by the use of rotary propulsion systems, as well as by reversing the thrust of water or air valves (dampers).

Каждое из этих решений по экономическим соображениям может быть неприемлемо хотя бы для массового производимых бытовых, спортивных и др. ЛССП, источником тяги и подъемной силы для которых, как правило, является единый импеллер (движитель), приводимый двигателем внутреннего сгорания. Помимо задач, связанных с управлением скоростью и направлением движения для ЛССП стоят также задачи получения конкретных динамических характеристик движения, скорости и ускорения углового движения (движения вращения на оси лопастей импеллера), а также максимального прямого изменения под днищем корпуса судна при изменении поворота сжатого воздуха выше ватерлинии, которая образуется в рабочем состоянии движения судна на опорной поверхности. Комплексное решение всех задач динамического движения легкого ЛССП связано также с необходимостью получения максимальной массы судна на сжатом пневмопотоке и приемлемых характеристик пропульсивного КПД транспортно средства.For economic reasons, each of these decisions may be unacceptable even for mass produced household, sports, and other LSSPs, the source of traction and lift for which, as a rule, is a single impeller (mover) driven by an internal combustion engine. In addition to the tasks associated with controlling the speed and direction of motion for LSSP, there are also problems of obtaining specific dynamic characteristics of motion, speed and acceleration of angular motion (rotation motion on the axis of the impeller blades), as well as the maximum direct change under the bottom of the ship's hull when the rotation of compressed air is higher waterline, which is formed in the working state of the movement of the vessel on the supporting surface. A comprehensive solution to all the problems of the dynamic movement of light LSSP is also associated with the need to obtain the maximum mass of the vessel with compressed air flow and acceptable characteristics of the propulsive efficiency of the vehicle.

Система управления маломерным судном на сжатом пневмопотоке, создающем давление воздуха од днищем, характеризующая тем, что днище выполняют из частей под различными углами, в кормовой части корпуса расположены рулевые устройства со щитками, которые устанавливают на заданном расстоянии друг от друга, и непосредственно над рулевыми устройствами выполняют горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька, расположенный над поворотными щитками, с горизонтальными осями вращения, с образованием щелевого отверстия между кромкой козырька и двумя рулевыми устройствами, причем конец козырька размещают наклонно в сторону поворотных щитов, которые закрепляют к задней стенке кормы и располагают на уровне дна пневмоканала, в котором создают давление воздуха за счет нагнетательного устройства в виде импеллера и дифференцированного выпуска воздушного потока из дополнительного созданного канала на выходе между рулевыми устройствами, согласно изобретения, в открытом участке пневмоканала в конце конфузор-сопла на некотором расстоянии в днище выполняют нишу с криволинейной по форме поверхностью с вогнутостью и закрепляют в нише поворотный ковш реверс, прикрепленный жестко к горизонтальной оси вращения с крепежными шарнирами посредством упоров, находящихся внутри боковых стенок скегов под днищем открытого пневмоканала, с возможностью поворота в вертикальной плоскости, при этом задний ход и/или торможение осуществляют за счет управляемого вращения поворотного ковша реверса с помощью вертикальной тяги с выдвижением его вниз из ниши, а создаваемую реактивную газовую смесь из конфузор-сопла направляют The control system of a small vessel on a compressed pneumatic flow, creating air pressure at one bottom, characterized in that the bottom is made of parts at different angles, in the aft part of the hull there are steering devices with shields that are installed at a predetermined distance from each other, and directly above the steering devices perform a horizontal flow-guiding element in the form of a U-shaped visor located above the rotary shields, with horizontal axes of rotation, with the formation of a slotted hole between at the edge of the visor and two steering devices, and the end of the visor is placed obliquely in the direction of the rotary shields, which are fixed to the rear wall of the stern and are located at the bottom of the pneumatic channel, in which they create air pressure due to the discharge device in the form of an impeller and differentiated discharge of the air flow from the additional created channel at the exit between the steering devices, according to the invention, in the open section of the pneumatic channel at the end of the confuser nozzle at a certain distance in the bottom perform a niche with a curved surface with a concavity and fasten in a niche a reversible bucket fixed rigidly to the horizontal axis of rotation with fixing hinges by means of stops located inside the side walls of the skegs under the bottom of the open air channel, with the possibility of rotation in a vertical plane, while backing and / or braking is carried out due to the controlled rotation of the rotary bucket of the reverse using vertical traction with its pulling down from the niche, and the generated reactive gas mixture from the confuser nozzle n reign

под плоское днище с аэрационными отверстиями в сторону открытой носовой части судна.under a flat bottom with aeration holes in the direction of the open bow of the vessel.

Кроме того, высоту поворотного ковша реверса выбирают равной или больше высоты выходного отверстия конфузор-сопла.In addition, the height of the rotary bucket of the reverse is chosen equal to or greater than the height of the outlet of the confuser nozzle.

Кроме того, конфузор-сопло выполняют тяговым плоским соплом.In addition, the confuser nozzle perform traction flat nozzle.

Кроме того, основание скегов по длине со стороны опорной поверхности выполняют в форме закрепленных лыж, предпочтительно с загнутым носком вверх в сторону носовой передней части и загнутой задней пяткой вверх со стороны конца кормы.In addition, the base of the skegs along the length from the side of the supporting surface is made in the form of fixed skis, preferably with a bent toe up towards the fore fore part and a bent back heel up from the side of the stern end.

Система управления маломерным судном на сжатом пневмопотоке, по варианту выполнения, с импеллером, обеспечивающим сжатым воздухом пневмоканал под днищем судна в процессе движения, характеризующаяся тем, что поворот и/или торможение судна при его движении обеспечивают создаваемым давлением газоводяного потока в кормовой части корпуса судна за счет управления подъемным механизмом, выполненным с поперечной горизонтальной створкой по всей ширине открытого пневмоканала в сторону кормы, закрепленной на оси вращения выше ватерлинии, образующимися в результате воздействия потока воздуха повышенного давления на опорную поверхность воды с отгоном потока воды в сторону кормы, когда судно совершает существенное скоростное движение, указанная горизонтальная створка совершает вертикальный подъем свободного конца вверх для обеспечения поворота воздуха повышенного давления от границы ватерлинии вверх посредством механического привода по краям створки в сторону выполненного в кормовой части палубы выпускного воздушного отверстия, перекрываемого сверху двумя поворотными ковшами реверса, которые обеспечивают забор и поворот воздуха вправо или влево в кормовой части при плотном упоре конца поперечной горизонтальной створки в уступ П-образного козырька и с возможностью тем самым закрытия воздушного кала над рулевым устройством, по меньшей мере, не доходя до верхних краев поворотных щитков, для того, чтобы закрыть выпуск воздуха повышенного давления пи работе импеллера в сторону дополнительного созданного канала на выходе между рулевыми устройствами в верхней его воздушной зоне.The control system of a small vessel with compressed air flow, according to an embodiment, with an impeller providing a compressed air channel under the bottom of the vessel during movement, characterized in that the rotation and / or braking of the vessel during its movement provide the generated gas-water pressure in the stern of the vessel for the control account of the lifting mechanism made with a transverse horizontal sash along the entire width of the open air channel in the direction of the stern, mounted on the axis of rotation above the waterline, image resulting from the effect of high pressure air flow on the supporting surface of the water with the flow of water towards the stern, when the vessel makes a significant speed movement, the specified horizontal flap vertically lifts the free end up to ensure that the high pressure air is turned upward from the waterline boundary by a mechanical drive the edges of the sash in the direction of the outlet air hole made in the aft part of the deck, blocked from above by two rotary reverse lice, which provide intake and rotation of air to the right or left in the aft part with a tight stop of the end of the transverse horizontal sash in the ledge of the U-shaped visor and with the possibility of closing the air feces above the steering device, at least not reaching the upper edges of the rotary shields, in order to close the release of high pressure air during the operation of the impeller in the direction of the additional channel created at the outlet between the steering devices in its upper air zone.

Кроме того, поворотные ковши реверса выполняют независимо поворачивающимися, смонтированными каждый на отдельной своей оси.In addition, the rotary buckets of the reverse perform independently turning, mounted each on its own axis.

Целесообразность выполнения переходного участка в виде конфузор-сопла нагнетателя сжатого воздуха от импеллера, боковые стенки конфузор-сопла выполняют криволинейными по вертикали, а днище его выполняют плоским профилем в плане с аэрационными отверстиями со стороны носовой части корпуса судна, образующее подъемную силу (висящее положение) и предназначенную тягу поворотом потока для заднего хода или торможении, осуществляют установленным на выходе диффузор-сопла ковша реверса тяги, систему управления ковшом реверса тяги и систему управления ковшом реверса и систему управления через рули направления, и ковш реверс тяги закрепляют в нише днища открытого пневмоканала по поверхности с вогнутой частью поворотного ковша (описывающего поверхность ковша) на горизонтальной оси вращения и выдвижением его из ниши, захватывая весь газовый поток смеси, направляет в сторону открытой носовой части корпуса.The feasibility of performing the transition section in the form of a confuser nozzle of the compressed air blower from the impeller, the side walls of the confuser nozzle are curved vertically, and its bottom is made with a flat profile in plan with aeration holes from the bow of the ship’s hull, forming a lifting force (hanging position) and intended thrust by turning the flow for reverse or braking, carried out installed at the outlet of the diffuser nozzle of the thrust reverser bucket, the thrust reverser bucket control system and the control system the bucket is reversed and the control system through the rudders and the reverse traction bucket are fixed in the bottom niche of the open pneumatic channel along the surface with the concave part of the rotary bucket (describing the bucket surface) on the horizontal axis of rotation and pulling it out of the niche, capturing the entire gas flow of the mixture, directs side of the open bow.

Цилиндрическая поверхность ковша реверса на кормовой части корпуса судна позволяет защитить экипаж и палубу от возвратного действия реактивной струи с возможностью поворота относительно вертикальной оси, при этом рули установлены с возможностью поворота каждого ковша реверса относительно горизонтальной оси с тягой, то здесь может вступать в работу и непосредственно по варианту поперечнаяThe cylindrical surface of the reverse bucket on the stern of the hull allows you to protect the crew and deck from the reactive jet with the possibility of rotation relative to the vertical axis, while the rudders are mounted to rotate each reverse bucket relative to the horizontal axis with traction, then it can come into operation directly according to option

горизонтальная створка на оси вращения, закрепленная выше ватерлинии над опорной поверхностью открытого пневмоканала со стороны кормы, т.е. закрепляют выше ватерлинии, образующейся в результате прохождения сжатого потока воздуха и под давлением его на опорную поверхность при движении судна вперед, может менять направление сжатого воздуха вверх в сторону направления выпускного воздушного отверстия на корме палубы, перекрываемого сверху двумя поворотными ковшами реверса. В результате ее подъема свободного конца вверх, верхняя часть воздуха (под днищем открытого пневмоканала) направляется в выпускное отверстие на палубе кормы, расположенное соосно щелевому отверстию ковша с возможностью его поворота, соответственно, поворота выброса воздуха для разворота на заданный угол судна в движении.a horizontal flap on the axis of rotation, fixed above the waterline above the supporting surface of the open pneumatic channel from the stern, i.e. fixed above the waterline, which is formed as a result of the passage of the compressed air flow and under pressure on the supporting surface when the vessel moves forward, it can change the direction of the compressed air upward in the direction of the outlet air outlet at the stern of the deck, which is blocked from above by two reversible bucket buckets. As a result of its lifting of the free end up, the upper part of the air (under the bottom of the open pneumatic channel) is sent to the outlet on the stern deck, located coaxially with the slotted opening of the bucket with the possibility of its rotation, respectively, of turning the air discharge for turning at a given angle of the vessel in motion.

Кроме того, по варианту выполнения возможно присутствия двух поворотных ковшов реверсов на грани крепления торца кормы над поворотными щитками, таким образом, что их располагают ниже горизонтального потоконаправляющего элемента в виде П-образного козырька в зоне кормовой части, чтобы для торможения перерывать максимальную воздушную ширину пневмоканала выше поворотных щитков, а при повороте судна в рабочем положении используют каждый в отдельности ковш реверса для поворота судна.In addition, according to the embodiment, it is possible to have two rotary buckets of reverses on the verge of fastening the end of the stern above the rotary shields, so that they are located below the horizontal flow-guiding element in the form of a U-shaped visor in the area of the stern, so as to brake the maximum air width of the air channel above the rotary shields, and when turning the vessel in the working position, each individually use a reverse bucket to turn the vessel.

Новым по сравнению с прототипом также является то, что разворачивающийся поток воздуха из конфузора-сопла с помощью поворотного ковша реверса с большой скоростью давления, создает статический и динамический эффект как подъему (висящее состояние) носовой части в начальный период движения судна назад, так и его движению задним ходом на курсе управления поворотом ковша реверса в ту или иную сторону со стороны расположения ниши криволинейного участка днища в открытом пневмоканале перед конфузором-сопла в закрытом переходном участке, как и другие варианты, которые определяются приложенной формулой изобретения, не известны из уровня техники, так как аналог, характеризующийся признаками, идентичными всем существенным признакам изобретения в ходе исследований не обнаружен, что можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения «новизна».New in comparison with the prototype is the fact that the unfolding air flow from the confuser nozzle with the help of a rotary bucket of reverse with a high pressure rate creates a static and dynamic effect both lifting (hanging state) of the bow in the initial period of the ship's backward movement, and reversing on the control course of turning the reverse bucket in one direction or another from the location of the niche of the curved section of the bottom in the open pneumatic channel in front of the confuser nozzle in the closed transition section, as THER embodiments, which are defined by the appended claims is not known from the prior art, since the analog is characterized by what identical to all essential features of the invention in the course of studies have found that it is possible to conclude that the proposed technical solutions of "novelty".

Предлагаемое техническое решение не следует для специалиста явным образом для известного уровня техники, так как использование на судах на сжатом пневмопотоке от движителя с созданием сжатой струи воздуха и управление судна при помощи воздуха и воды, выбрасываемых через кормовую часть канала, перекрываемое поворотными щитками с наклонным козырьком не может быть представлено как влияние, выявленное из известных решений, реализованное в виде других отличительных признаков и направленное на достижение технического результата - новых свойств заявленного объекта. Учитывая это, можно сделать вывод о соответствии предложенного изобретения критерию «изобретательский уровень».The proposed technical solution does not follow for the specialist explicitly for the prior art, since the use on ships with compressed air flow from a propulsion device with the creation of a compressed air stream and the control of the vessel using air and water discharged through the stern of the channel, blocked by swivel shields with an inclined visor cannot be represented as an influence revealed from known solutions, realized in the form of other distinctive features and aimed at achieving a technical result - new operatio ns claimed subject matter. Given this, we can conclude that the proposed invention meets the criterion of "inventive step".

В связи с тем, что в описании предложенного изобретения в формуле совокупность признаков и варианты выполнения достаточно подробно раскрыты в описании предложения и, что эта система способна обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, может занять широкого промышленного внедрения, можно сделать вывод о соответствии изобретения требованию промышленной применимости (автор рассматривает вопрос изготовления опытного образца одного из вариантов выполнения).Due to the fact that in the description of the proposed invention in the formula, the set of features and options for implementation are disclosed in sufficient detail in the description of the proposal and that this system is capable of achieving the achievement of the technical result perceived by the applicant, it can take a wide industrial implementation, we can conclude that the invention meets the industrial applicability (the author considers the issue of manufacturing a prototype of one of the embodiments).

Краткое описание чертежей:Brief Description of the Drawings:

на фиг. 1 показан вид сбоку в разрезе судна на сжатом пневмопотоке с системой управления по настоящему изобретению; на фиг. 2 показан вид сверху; на фиг. 3 показан вид сверху варианта выполнения судна на сжатом пневмопотоке, согласно изобретению; на фиг. 4 показа фрагмент вид сбоку со стороны кормы судна на сжатом пневмопотоке с системой управления горизонтальной створки на фиг. 3; на фиг. 5 - вид сверху управления ковшами реверса с тягами на палубе корпуса судна с вариантами на фиг. 3; на фиг. 6 показан вид сверху варианта выполнения судна на сжатом пневмопотоке с системой управления сзади ковша реверса, согласно изобретения; на фиг. 7 показан вид сбоку на фиг. 7, согласно изобретения.in FIG. 1 is a side sectional view of a ship in compressed air flow with a control system of the present invention; in FIG. 2 shows a top view; in FIG. 3 shows a top view of an embodiment of a ship in compressed air flow according to the invention; in FIG. 4 shows a fragment side view from the stern of the vessel in compressed air flow with a horizontal sash control system in FIG. 3; in FIG. 5 is a top view of the control of the reverse buckets with rods on the deck of the ship’s hull with the variants of FIG. 3; in FIG. 6 shows a top view of an embodiment of a ship in compressed air flow with a control system behind the reverse bucket, according to the invention; in FIG. 7 is a side view of FIG. 7 according to the invention.

Заявленная система управления маломерным судом на сжатом пневмопотоке, представленный на прилагаемых чертежах не является ограничивающим, он служит лишь для демонстрации основных принципов данного изобретения, объем которого определяется приложенной формулой изобретения.The claimed control system of a small court on a compressed air stream, presented on the accompanying drawings is not limiting, it serves only to demonstrate the basic principles of this invention, the scope of which is determined by the attached claims.

Осуществление изобретения легкое (маломерное) судно на сжатом пневмопотоке со схемой реализации способа обеспечения системы управления судном на сжатом пневмопотоке включает импеллер 1, расположенный в нише носовой части судна, где движение происходит в закрытом пространстве, корпус крепления 2 и переходного участка, который снабжают конфузором-соплом 3. Напротив конфузора-сопла 3 устанавливают и закрепляют на некотором расстоянии ковш реверса 4 с возможностью поворота относительно поперечной оси 5 судна на угол, достаточный для полного поворота воздушного сжатого потока тягового контура для создания необходимой обратной тяги (заднего хода или торможения, т.е. реверсированием тяги).The implementation of the invention, a light (small) vessel with compressed air flow with a scheme for implementing the method of providing a ship control system with compressed air flow includes an impeller 1 located in a niche of the bow of the vessel, where the movement occurs in an enclosed space, the hull 2 and the transition section, which are equipped with a confuser nozzle 3. Opposite the confuser-nozzle 3, the reverse bucket 4 is mounted and fixed at some distance with the possibility of rotation relative to the transverse axis 5 of the vessel by an angle sufficient for full rotation of the compressed air flow of the traction circuit to create the necessary reverse traction (reverse or braking, i.e. reverse traction).

Поток поворотом ковша направляется в сторону передней (носовой) части. Избыточное давление в передней части за счет торможения потока ковшом обеспечивает подъем и парение судна, когда ковш отклоняется назад. Отклонение ковша осуществляется экипажем синхронно с помощью рулевого устройства 9 и вращения относительно оси вращения 5. Ковш реверса может находиться другом промежуточном положение, когда тяга воздушного потока отклоненного ковшом в этом положении уравновесит понятие передней части и одновременно направит тягу потока тягового контура в сторону открытого пневмоканала 8.The flow by turning the bucket is directed towards the front (bow) part. The excess pressure in the front due to the braking of the flow by the bucket provides the rise and soaring of the vessel when the bucket is tilted back. The bucket is deflected by the crew simultaneously using the steering device 9 and rotation relative to the axis of rotation 5. The reverse bucket can be in another intermediate position, when the draft of the air flow deflected by the bucket in this position will balance the concept of the front part and at the same time direct the draft of the draft circuit flow towards the open air channel 8 .

Ковш реверсивный 4 с поперечной осью вращения 5 помещают внутри выемки в виде ниши 6, которую выполняют вогнутостью в корпусе днища 7 открытого пневмоканала 8 по форме поверхности изогнутой стенки ковша 4 и при его верхнем положении крепления, он не влияет своим расположением в этом случае на сопротивление и на скоростной ход движения судна вперед. Вращение ковша реверса 4 связывают с рукояткой управления экипажем с помощью рулевого устройства 9.A reversible bucket 4 with a transverse axis of rotation 5 is placed inside a recess in the form of a niche 6, which is performed by concavity in the body of the bottom 7 of the open air channel 8 according to the surface shape of the curved wall of the bucket 4 and with its upper mounting position, it does not affect its resistance in this case and on the speed of the vessel forward. The rotation of the reverse bucket 4 is connected with the crew control handle using the steering device 9.

Ковш реверса работает следующим образом. Поток воздуха в передней (носовой) части управляющим ковшом 4 направляется в сторону заданного экипажем направления в противоположное по знаку усилия выходу воздуха из конфузора-сопла 3, что позволяет судну тормозить или создавать задний ход, в том числе на малых и близких к нулевым скоростям, управление которое обеспечивается рулевым устройством 9 на любом режиме работы двигателя.Bucket reverse works as follows. The air flow in the front (bow) part of the control bucket 4 is directed in the direction of the direction specified by the crew in the direction of the air outlet from the confuser nozzle 3, which allows the vessel to slow down or reverse, including at low and close to zero speeds, control which is provided by the steering device 9 at any engine operation mode.

Днище закрытого кофузора-сопла 3 выполняют из нескольких рядов аэрационных воздушный отверстий 10, расположенных преимущественно в шахматном порядке в сторону опорной поверхности воды. Часть потока воздуха под давлением (избыточного давления) в конфузоре-сопла 3 направляется вниз, в сторону опорной поверхности для создания зависания судна. Судну в передней части в движении также фактически создает воздушную прослойку из газового потока в открытой части под днищем, увеличивает его подъемную силу, особенно носовой его части, еще на старте на нулевой скорости (известно, что на старте и при малых скоростях, любого судна, носовая часть постоянно испытывает большое сопротивление, когда находится в воде, а значит, оно создает торможение в режиме начального движения судна. Ковш реверса 4 в это время находится в верхнем положении в нише 6, когда основная часть тяги с высоким давлением выхода из конфузора-сопла 3 направляется в открытый пневмоканал 8, и расширяется между ограждения скегами в движении и направляется далее в сторону кормой части судна, судно начинает ускоренное движение. Процесс движения судна на сжатом пнемопотоке также связан в определенной степени с размещением и поворота в корпусе днищевой выемки в виде ниши 6 с ковшом 4, сжатый воздух который также поступает во внутрь его, описывает криволинейную плоскость ковша, форма которого способствует формированию закручиванию воздушного потока и активному эжектированию потока воздуха под нишей 6, т.е. начинает образовываться вакуумная вихревая зона, и вращение потока с пограничным слоем в виде воздушной смазки.The bottom of the closed cofuser-nozzle 3 is made of several rows of aeration air holes 10, located mainly in a checkerboard pattern towards the supporting surface of the water. Part of the air flow under pressure (overpressure) in the confuser-nozzle 3 is directed downward, towards the supporting surface to create a hovering vessel. The vessel in front of the movement also actually creates an air gap from the gas stream in the open part under the bottom, increases its lifting force, especially its bow, even at launch at zero speed (it is known that at the start and at low speeds, of any vessel, the bow is constantly experiencing great resistance when it is in the water, which means that it creates braking in the initial movement of the vessel.The reverse bucket 4 at this time is in the upper position in the recess 6, when the main part of the thrust with high pressure in the passage from the nozzle-nozzle 3 is directed to the open pneumatic channel 8, and extends between the skeg rails in movement and goes further towards the stern of the vessel, the vessel begins accelerated movement.The process of vessel movement in compressed air flow is also associated to a certain extent with placement and rotation in the hull bottom recess in the form of a niche 6 with a bucket 4, the compressed air which also enters into it, describes the curved plane of the bucket, the shape of which contributes to the formation of swirling air flow and active ezhek ation airflow under recess 6, i.e., a vacuum vortex zone begins to form, and the rotation of the flow with the boundary layer in the form of air lubrication.

Сочетание работы аэрационных отверстий (перфорации) днища в передней части закрытого конфузора-сопла 3 и нахождение ковша реверса 4 в верхнем (открытом) положении, практически с началом движения, из положения «зависания» носовой части (передней) на месте с началом работы импеллера 1, судно выходит быстрее на глиссирование, по сравнению с прототипом. Поток воздуха далее создает давление под днищем открытого пневмоканала 8, и направляется далее в сторону кормовой части с ускорением движения, и связано с рулевыми устройствами 11 и 12 со щитками 13 и 14, расположенных ниже П-образного козырька 15 в кормовой части судна. При этом вертикальную ось вращения рулей 11 и 12 соединяют сверху на палубе с регулируемыми тягами в одном узле тягой 17 с рулем 9 на палубе судна.The combination of the operation of the aeration holes (perforations) of the bottom in the front of the closed confuser nozzle 3 and the bucket of the reverse 4 in the upper (open) position, almost from the beginning of movement, from the position of the "nose" of the bow (front) in place with the start of the impeller 1 , the ship goes faster on planing, compared with the prototype. The air flow then creates pressure under the bottom of the open air channel 8, and then goes towards the stern with acceleration, and is connected with the steering devices 11 and 12 with shields 13 and 14 located below the U-shaped visor 15 in the stern of the vessel. In this case, the vertical axis of rotation of the rudders 11 and 12 are connected from above on the deck with adjustable rods in one node by a rod 17 with rudder 9 on the deck of the vessel.

Режим движения судна на сжатом пневмопотоке, описанный выше, таким образом, состоит из: старт и маневрирование на нулевой скорости и связано с ковшом реверсом 5 находящегося под днищем со стороны передней части судна, в ниши 6, когда тяга воздушного потока отклоняется в обратную сторону, и связано непосредственно с конфузором-сопла 3.The mode of movement of the vessel in compressed air flow described above, therefore, consists of: starting and maneuvering at zero speed and is connected to the bucket with a reverse 5 located under the bottom from the front of the vessel, in a recess 6, when the air flow draft deviates in the opposite direction, and connected directly to the confuser-nozzle 3.

Следующий этап начинается для прямолинейного движения вперед, когда происходит разгон и движение на заданной скорости, что также в работе уже описано выше. Скорость также будет зависеть от режима работы импеллера 1 соединенного с двигателем внутреннего сгорания (не показан), который изменяется от минимального необходимого для зависания до максимального, соответствующему максимального ускорения и максимальной скорости.The next stage begins for straight forward movement, when acceleration and movement at a given speed occur, which is also described in the work above. The speed will also depend on the operating mode of the impeller 1 connected to the internal combustion engine (not shown), which varies from the minimum necessary for hovering to the maximum corresponding to the maximum acceleration and maximum speed.

Следующий этап это управление направлением движенияThe next step is direction control

Управление по данному варианту производится отключением рулевого устройства 9 для ковша реверса 4, расположенным в передней части судна (в средней части). Усилие рулей 11 и 12 со щитками 13 и 14 приводит на одной из фаз движения к некоторому повороту движения судна по курсу (это отличается от работы ковша реверса 4 для заднего хода или торможение на первой фазе к отключению его вплоть до открытия и поднятия вверх в нишу б) в целом, что вызывает поворот вектора тяги в сторону поворота с соответствующим уменьшением радиуса поворота.Management according to this option is performed by turning off the steering device 9 for the reverse bucket 4 located in the front of the vessel (in the middle part). The force of the rudders 11 and 12 with the shields 13 and 14 leads to a certain turn of the vessel on the course at one of the phases of movement (this differs from the operation of the reverse bucket 4 for reverse or braking in the first phase to turn it off until it opens and lifts up into the niche b) in general, which causes the thrust vector to turn in the direction of rotation with a corresponding decrease in the radius of rotation.

Следует отметить, что угловые скорости и ускорение судна сохраняются при любом положении рулей 11 и 12 со щитками 13 и 14, так как работа ковша реверса 4 имеет несколько иное управление, в части торможения и заднего хода судна. Кроме того, следует учитывать саму форму ковша реверса 4 с размещением его в нише 6 в верхнем положении для образования вакуумной вихревой зоны, сохраняя на передней части (носовой) с учетом аэрационных отверстий 10 (воздушных-напорных) для соответствующего увеличения подъемной силы в рабочем положении движения скоростного судна, образуя поджатый воздушной смазывающий слой, образуя поджатый воздушной смазывающий слой, где создается общая тяга по всей длине под днищем в сторону кормовой части судна.It should be noted that the angular velocity and acceleration of the vessel are maintained at any position of the rudders 11 and 12 with shields 13 and 14, since the operation of the reverse bucket 4 has a slightly different control, in terms of braking and reverse of the vessel. In addition, the very shape of the reverse bucket 4 should be taken into account with its placement in the recess 6 in the upper position for the formation of a vacuum vortex zone, keeping on the front (nose) taking into account aeration holes 10 (air-pressure) for a corresponding increase in lifting force in the working position movement of a high-speed vessel, forming a compressed air lubricating layer, forming a compressed air lubricating layer, where a total thrust along the entire length under the bottom towards the stern of the vessel is created.

Таким образом, при любой скорости судна на сжатом пневмопотоке торможение осуществляется двумя способами:Thus, at any speed of the vessel with compressed air flow, braking is carried out in two ways:

а) уменьшением режима работы двигателя с импеллером (вплоть до нуля), что соответствует 2 грубому» или аварийному торможению;a) a decrease in the operating mode of the engine with the impeller (up to zero), which corresponds to 2 coarse ”or emergency braking;

б) отклонение ковша реверса в положение «реверс». При этом торможение будет тем интенсивнее, чем выше режим работы импеллера с двигателем.b) the deviation of the reverse bucket to the “reverse” position. In this case, the braking will be the more intense, the higher the mode of operation of the impeller with the engine.

Следует отметить, что при уменьшении режима работы импеллера с двигателем вплоть до нуля, ковш реверса в нижнем положении будет захватывать часть воды, и также будет дополнительно, происходит торможение судна.It should be noted that when the impeller’s engine operation mode is reduced to zero, the reverse bucket in the lower position will capture part of the water, and it will also additionally cause the vessel to brake.

Кроме того, следует отметить, что при активном торможении эффективное замедленное будет тем выше, чем больше сжатого воздуха будет поступать в открытое пространство в сторону передней (носовой) части судна, корпус носа начнет подниматься от поверхности воды (зависать) в движении, а кормовая часть, наоборот начнет прижиматься к поверхности движения и тормозится за счет создаваемых совместных сил трения и дополнительного «индуктивного» сопротивления.In addition, it should be noted that with active braking, the effective slowdown will be higher, the more compressed air will enter the open space towards the front (bow) of the vessel, the bow will begin to rise (hang) from the surface of the water in motion, and the stern , on the contrary, it starts to nestle against the motion surface and is braked due to the created joint friction forces and additional "inductive" resistance.

В отношение движение «задним ходом», то здесь следует отметить, что предложенная схема варианта позволяет ориентироваться на высокий коэффициент реверсирования ковша вниз в сторону опорной поверхности воды, захватывая и поворачивая при этом весь воздух в обратную сторону передней (носовой) части судна, и позволит судно не только двигаться «задним ходом», но и взбираться при этом на уклон 3-4°, однако это не основной режим для малоразмерного судна в движении вперед.In relation to the movement “in reverse”, it should be noted here that the proposed scheme of the variant allows one to focus on the high coefficient of reversing the bucket down towards the supporting surface of the water, capturing and turning all the air in the opposite direction of the front (bow) of the vessel, and will allow the vessel not only move in reverse, but also climb 3-4 °, however this is not the main mode for a small vessel moving forward.

В связи с тем, что в первом варианте описания предлагаемого изобретения указанная в формуле изобретения совокупность признаков достаточно подробно раскрыта в виде его технической реализации маломерного судна, и то, что эта система управления достижение усматриваемого заявителем технического решения, необходимо рассмотреть и другие, как дополнительные варианты исполнения к вышеизложенному поворота и торможения гозоводяного потока, например, при размещении не менее одного (двух) ковша реверса, закрепленных со стороны кормовой части судна, так как принцип работы в управлении ими аналогичен вышеизложенному в описании изобретения.Due to the fact that in the first version of the description of the invention, the set of features indicated in the claims is disclosed in sufficient detail in the form of its technical implementation of a small vessel, and the fact that this control system achieves the technical solution perceived by the applicant, it is necessary to consider others as additional options execution of the above rotation and braking gosozavodnogo flow, for example, when placing at least one (two) bucket reverse, mounted on the stern of the su to as the principle of operation is similar to the management of the above in the description of the invention.

По второму варианту исполнения система управления маломерным судном на сжатом пневмопотоке содержит в кормовой нижней своей части открытого днища пневмоканала 8 выше ватерлинии, когда при движении опорная поверхность воды под днищем отжимается вниз создающим высоким давлением воздуха из конфузора-сопла 3 в сторону кормовой части судна (в движении), дополнительно содержит поперечную горизонтальную створку 18 по всей ширине открытого пневмоканала 8 в сторону кормы, и шарнирно соединенную с осью вращения, прикрепленную к упорам 19 к боковым стенкам скегов выше ватерлинии, образующейся в результате прохождения сжатого газового потока (воздуха), повышающего давление на опорную поверхность воды с отгоном потока воды в сторону кормы при скоростном движении по курсу имеющей возможность соединение плавно изменять ее вертикальное угловое отклонение вверх управления экипажем синхронно с помощью рулевого устройства 9 посредством закрепления на палубе тяг 20 и 21 (возможно управление в виде тросо-блочной системы со шкивами), т.е. кинематическая связь с рулевым устройством 9 экипажа. При этом на палубе в кормовой части по всей ее ширине выполняют выпускное воздушное отверстие 22, которое сверху перерывают двумя ковшами реверсами 23 и 24. Управление по отдельности или вместе каждого ковша реверса 23 и 24 обеспечивается тяговой передачей (или тросовой со шкивами) с двумя тягами 25 и 26, размещенных на палубе корпуса, при этом тяги 25 и 26 закреплены к рулевому устройству 9 (конструкция крепления их может быть любой при проектировании).According to the second embodiment, the control system of a small vessel with compressed air flow contains in its aft lower part of the open bottom of the pneumatic channel 8 above the waterline when, when moving, the supporting surface of the water under the bottom is pressed down creating high air pressure from the confuser nozzle 3 towards the aft part of the vessel (in movement), further comprises a transverse horizontal flap 18 along the entire width of the open pneumatic channel 8 towards the stern, and pivotally connected to the axis of rotation, attached to the stops 19 to the side the walls of the skegs above the waterline, which is formed as a result of the passage of compressed gas flow (air), which increases the pressure on the supporting surface of the water with the flow of water to the side of the stern during high-speed movement at a heading that has the ability to connect to smoothly change its vertical angular upward movement of the crew simultaneously with the steering device 9 by fixing rods 20 and 21 on the deck (control in the form of a cable-block system with pulleys is possible), i.e. kinematic connection with the steering device 9 crew. At the same time, an exhaust air hole 22 is formed on the deck in the aft part over its entire width, which is torn apart from above by two buckets of reverses 23 and 24. Each or every of the buckets of reverse 23 and 24 is controlled separately by a traction gear (or cable with pulleys) with two rods 25 and 26, placed on the deck of the hull, while the rods 25 and 26 are fixed to the steering device 9 (their mounting design can be any during design).

Ковши реверса 23 и 24 работают следующим образом. Эффект поверхности ковша реверса хорошо известен в авиации и заключается в том, что струя газа, истекающая в нашем случае из выпускного воздушного отверстия 22 под углом, направленной горизонтальной створкой 18 вверх из пневмоканала 8 к поверхности, близкой к нулю, «прилипает» к выпуклой стороне ковша реверса и отклоняется вместе с ней на значительный угол. Теряя кинетическую энергию на трение, струя газа, пройдя некоторый путь вдоль поверхности, отрывается от нее. Для создания непрерывного обтекания для поворота струи газа надо пополнять энергию поверхностного слоя газа, выполнив огибаемую поверхность ковша реверса 23 или 24 (это в виде, что - то с выполнением двух и более закрылок самолетов).Buckets reverse 23 and 24 work as follows. The effect of the surface of the reverse bucket is well known in aviation and consists in the fact that the gas jet flowing in our case from the air outlet 22 at an angle directed by the horizontal flap 18 from the air channel 8 to the surface close to zero “sticks” to the convex side bucket reverse and deviates with it at a significant angle. Losing kinetic energy due to friction, a gas jet, having passed some path along the surface, breaks away from it. To create a continuous flow around a gas stream, it is necessary to replenish the energy of the surface layer of gas by completing the envelope surface of a 23 or 24 reverse bucket (this is in the form of something with the implementation of two or more airplane flaps).

Выполненная таким образом поверхность ковша реверса 23 и 24 позволяет произвести центробежную сепарацию из выпускного воздушного отверстия 22, воздуха и капель жидкости во избежание их попадания в зону размещения экипажа, а также снижения запыленности (заснеженности) в этой зоне при торможении реверсом. При этом перед ковшами реверсами 23 и 24 необходимо закрепить на палубе также вертикальную криволинейную Y-образную пластину 27 с козырьками 28 сверху, причем пластину 27 выполняют по форме вогнутости каждого при повороте ковша реверса 23 и 24, также во избежание попадания воздуха и капель жидкости в зону размещения экипажа.The surface of the reverse bucket 23 and 24 made in this way allows centrifugal separation from the air outlet 22, air and liquid droplets to prevent them from entering the crew accommodation area, as well as to reduce dustiness (snowiness) in this area during reverse braking. At the same time, in front of the buckets, reverses 23 and 24, it is also necessary to fix a vertical curved Y-shaped plate 27 with visors 28 on top of the deck, and the plate 27 is made in the form of concavity of each when turning the bucket of the reverse 23 and 24, also to avoid air and liquid droplets entering crew area.

Горизонтальное положение створки 18 внутри пневмоканала 8 выше ватерлинии при движении судна на большой скорости обеспечивает эффективную работу стабилизации движения описываемого второго варианта судна при волнении воды внутри между скегами и прохождения сжатого воздуха (примерно, по линии их раздела), а значит повышение его мореходных качеств в целом. Таким образом, ковш реверс 23 или 24 может быть повернут вправо или влево относительно поперечного воздушного отверстия 22 по ширине палубы в кормовой части судна, т.е. закрывая или открывая воздушное отверстие 22, в зависимости от управления тягами 25 и 26 устройством руля 9 экипажем (на угол до 180°), что позволяет плавно регулировать тягу от полной положительной до полной отрицательной на любом режиме работы импеллера с двигателем.The horizontal position of the sash 18 inside the pneumatic channel 8 above the waterline when the vessel is moving at high speed provides effective stabilization of the movement of the described second version of the vessel when the water is in between the skegs and the passage of compressed air (approximately along the dividing line), which means an increase in its seaworthiness in whole. Thus, the reverse bucket 23 or 24 can be turned right or left relative to the transverse air hole 22 across the width of the deck in the stern of the vessel, i.e. closing or opening the air hole 22, depending on the control of the rods 25 and 26 by the steering device 9 by the crew (by an angle of up to 180 °), which allows you to smoothly adjust the thrust from full positive to full negative in any mode of operation of the impeller with the engine.

Таким образом, поток воздуха подъемный в кормовой части открытого пневмоканала 8 судна за счет горизонтальной створки 18, ограниченной боковыми скегами направляется вверх в воздушное отверстие 22, а затем в полость заданного поворотного ковша реверса, причем сразу за их поворотами закреплена, жестко вертикальная криволинейная пластина 27 с козырьком 28 изогнутой по форме выпуклости ковша реверса 23 и 24, что ограничивает распространений воздуха и капель жидкости в сторону расположения экипажа.Thus, the air flow in the aft part of the open air channel 8 of the vessel due to the horizontal leaf 18, limited by the lateral skegs, is directed upward into the air hole 22, and then into the cavity of the given rotary bucket of reverse, and a rigidly vertical curved plate is fixed immediately after their turns with a visor 28 curved in shape of the convexity of the bucket reverse 23 and 24, which limits the spread of air and liquid droplets in the direction of the crew.

Следует отметить, что в таком исполнении ковша реверса 23 и 24 вместе с установкой криволинейной пластины 27 с козырьком 28 обеспечивают, не только позволяют судну разворот, но и производить точное маневрирование, в том числе на малых оборотах и близких к нулевым скоростям, а также и возможное торможение судна, и вызывает поворот вектора тяги в сторону поворота с соответствующим уменьшением радиуса поворота в сравнение с прототипом.It should be noted that in this version of the reverse bucket 23 and 24, together with the installation of a curvilinear plate 27 with a visor 28, they not only enable the vessel to turn, but also perform precise maneuvering, including at low speeds and close to zero speeds, as well as possible braking of the vessel, and causes the thrust vector to turn in the direction of rotation with a corresponding decrease in the radius of rotation in comparison with the prototype.

Следует отметить, что выходное воздушное отверстие 22 на палубе кормы располагают до крепления потоконаправляющего элемента в виде П-образного козырька 29 в кормовой части судна над вертикальным рулями 11 и 12 со щитками 13 и 14.It should be noted that the air outlet 22 on the stern deck is positioned before fastening the flow-guiding element in the form of a U-shaped visor 29 in the stern of the vessel above the vertical rudders 11 and 12 with shields 13 and 14.

По третьему варианту выполнения ковш реверс 29 закрепляют на поперечной оси 30 кормы судна на угол, достаточный для полного перекрытия воздушного потока тягового контура пневмоканала и создания торможения судна выше над щитками 13 и 14, так, чтобы он имел свободный поворот в вертикальной плоскости с зазором посредством механического привода 31 и 32 подъема и опускания ковша реверса 29, который обеспечивает возможность подъема, и открытия воздушного канала сверху над щитками 13 и 14 или наоборот опускания и его закрытия для торможения исполнительным рулевым устройством 9 экипажа (подъем или опускание ковша реверса 29 может быть реализован с применением гидроцилиндров, не показаны). При необходимости с помощью тяг привода 31 и 32 можно производить регулировку глубины опускания ковша реверса 29 для перекрытия воздушного пространства над щитками 13 и 14. Возможен вариант создания двух ковшов реверсов при необходимости использовать их в качестве создания поворота судна вправо или влево (не показано для упрощения).According to the third embodiment, the bucket reverse 29 is fixed on the transverse axis 30 of the stern of the vessel at an angle sufficient to completely block the air flow of the traction circuit of the pneumatic channel and create braking of the vessel above the flaps 13 and 14, so that it has free rotation in the vertical plane with a gap by mechanical drive 31 and 32 of raising and lowering the bucket of the reverse 29, which provides the possibility of raising and opening the air channel above the shields 13 and 14 or vice versa lowering and closing it for braking th steering device 9 crew (lifting or lowering the reversing bucket 29 may be implemented using a hydraulic cylinder, not shown). If necessary, using the drive rods 31 and 32, it is possible to adjust the lowering depth of the reverse bucket 29 to overlap the air space above the shields 13 and 14. It is possible to create two reverse buckets if necessary to use them as creating a turn of the vessel to the right or left (not shown for simplification) )

При движении по твердой поверхности, либо по водной поверхности, подъем ковша реверса 29 вверх на палубе кормы с помощью рулевых тяг, не создает сопротивления движению судна за счет его криволинейной аэродинамической поверхности формы для обтекаемости воздухом. Все это в целом вызывает управление судном не только при остановке, но и управление судном на больших скоростях, обеспечивающих струенаправляющую систему водной струи сзади кормы судна, и не мешают свободному управлению рулей со щитками. Важно лишь отметить, чтобы крепление рулей обеспечивало получение кинематической цепи, позволяющей совместно перемещать поворотные устройства с тягами при приложении к любой их из них некоторого усилия, не превышающего заранее заданное значение, т.е. поворот связи должен приводит к такому повороту, когда судно необходимо будет двигаться или ему остановиться при максимальной тормозной силы.When moving on a solid surface or on a water surface, lifting the reverse bucket 29 upward on the stern deck using steering rods does not create resistance to the movement of the vessel due to its curved aerodynamic shape surface for airflow. All this as a whole causes the control of the vessel not only at a stop, but also the control of the vessel at high speeds, providing a stream-guiding system of the water stream behind the stern of the vessel, and does not interfere with the free control of rudders with shields. It is only important to note that the fastening of the rudders provides a kinematic chain that allows you to jointly move the rotary devices with rods when applying any force to any of them that does not exceed a predetermined value, i.e. a turn of communication should lead to such a turn when the ship will need to move or stop at maximum braking force.

Здесь же следует отметить, что и в данном варианте выполнения, как и в первом варианте выполнения, при любой скорости судна торможение осуществляется двумя способами:It should be noted here that in this embodiment, as in the first embodiment, at any speed of the vessel, braking is performed in two ways:

а) уменьшением режима работы импеллера с двигателем (вплоть до нуля), что соответствует «грубому» или аварийному торможению;a) a decrease in the operating mode of the impeller with the engine (up to zero), which corresponds to "rough" or emergency braking;

б) отклонением ковша реверса в положение «реверс». При этом торможение будет тем интенсивнее, чем выше режим работы импеллера с двигателем, так как создается обратная тяговая сила.b) deviation of the bucket of the reverse to the "reverse" position. In this case, the braking will be more intense, the higher the mode of operation of the impeller with the engine, since reverse traction is created.

Следует отметить, что при таком торможении эффективнее замедление будет тем выше, чем выше скорость, так как струя реверса создает на корме судна эффект «струйного закрылка», корпус прижимается к поверхности движения и тормозится за счет сил трения и дополнительного «индуктивного» сопротивления.It should be noted that with such braking, the more effective the slowdown will be, the higher the speed, since the reverse jet creates the effect of “jet flap” at the stern of the vessel, the hull is pressed against the surface of the movement and is braked due to friction forces and additional “inductive” resistance.

Следует отметить важность того, что во всех вариант нижнее основание скегов должно быть выполнено поверхностями скольжения в виде закрепленных по форме лыж по длине, предпочтительно загнутым носком вверх в сторону носовой части и загнутой задней пяткой вверх со стороны конца кормы. Это позволяет не зарываться судну на суше, снег, болота, травяному покрову, т.е. в экстремальных условиях труднодоступных районов. Это позволяет улучшить эксплуатационные качества судна, двигаться вперед, делать задний ход, переходить из воды на сушу (и наоборот).It should be noted that in all cases the lower base of the skegs should be made with sliding surfaces in the form of skis fixed in shape along the length, preferably with the toe bent up towards the bow and the bent back heel up from the side of the stern end. This allows the vessel not to bury on land, snow, swamps, grass cover, i.e. in extreme conditions of inaccessible areas. This allows you to improve the operational qualities of the vessel, move forward, reverse, move from water to land (and vice versa).

Таким образом, предложенная система управления является достаточно универсальной для всех типов маломерных судов на сжатом пневмопотоке и для ее установки необходимо изменение поворотных рулей, простой при монтаже на судне, что снижает затраты на производство и эксплуатацию судов на сжатом пневмопотоке, а значит повысить маневренности, амфибийности, мореходности и скорость судна. Технологичность и простота конструкции позволяет быстро освоить выпуск данной системы управления судном в промышленных условиях и ее широкое использование для установки на маломерных судах различного назначения, способностью без предварительной подготовки во всем скоростном диапазоне переходить из воды на сушу (и на оборот), а также использования в экстремальных условиях труднодоступных районов.Thus, the proposed control system is quite universal for all types of small boats with compressed air flow and for its installation it is necessary to change the steering wheels, easy to install on the vessel, which reduces the cost of production and operation of ships in compressed air flow, which means to increase maneuverability, amphibiousness , seaworthiness and speed of the ship. The manufacturability and simplicity of the design allows you to quickly master the production of this ship control system in an industrial environment and its wide use for installation on small vessels of various purposes, the ability to switch from water to land (and to turn) without preliminary preparation in the entire speed range, as well as use in extreme conditions of inaccessible areas.

Claims (6)

1. Система управления маломерным судном на сжатом пневмопотоке, создающем давление воздуха под днищем, характеризующаяся тем, что днище выполняют из частей под различными углами, в кормовой части корпуса расположены рулевые устройства со щитками, которые устанавливают на заданном расстоянии друг от друга, и непосредственно над рулевыми устройствами выполняют горизонтальный потоконаправляющий элемент в виде П-образного козырька, расположенный над поворотными щитками, с горизонтальными осями вращения, с образованием щелевого отверстия между кромкой козырька и двумя рулевыми устройствами, причем конец козырька размещают наклонно в сторону поворотных щитков, которые закрепляют к задней стенке кормы и располагают на уровне дна пневмоканала, в котором создают давление воздуха за счет нагнетательного устройства в виде импеллера и дифференцированного выпуска воздушного потока из дополнительно созданного канала на выходе между рулевыми устройствами, отличающаяся тем, что в открытом участке пневмоканала в конце конфузор-сопла на некотором расстоянии в днище выполняют нишу с криволинейной по форме поверхностью с вогнутостью и закрепляют в нише поворотный ковш реверса, прикрепленный жестко к горизонтальной оси вращения с крепежными шарнирами посредством упоров, находящихся внутри боковых стенок скегов под днищем открытого пневмоканала, с возможностью поворота в вертикальной плоскости, при этом задний ход и/или торможение осуществляют за счет управляемого вращения поворотного ковша реверса с помощью вертикальной тяги с выдвижением его вниз из ниши, а создаваемую реактивную газовую смесь из конфузор-сопла направляют под плоское днище с аэрационными отверстиями в сторону открытой носовой части судна.1. The control system of a small vessel on a compressed air flow that creates air pressure under the bottom, characterized in that the bottom is made of parts at different angles, in the aft part of the hull there are steering devices with shields that are installed at a given distance from each other, and directly above steering devices perform a horizontal flow-guiding element in the form of a U-shaped visor located above the rotary shields, with horizontal axes of rotation, with the formation of a slit hole between the edge of the visor and two steering devices, and the end of the visor is placed obliquely in the direction of the rotary shields, which are fixed to the rear wall of the stern and are located at the bottom of the pneumatic channel, which creates air pressure due to the discharge device in the form of an impeller and differentiated discharge of the air stream from created channel at the output between the steering devices, characterized in that in the open section of the pneumatic channel at the end of the confuser nozzle at a certain distance in the bottom with a curved surface with a concavity and a rotary reverse bucket fixed in a niche fixed rigidly to the horizontal axis of rotation with fixing hinges by means of stops located inside the side walls of the skegs under the bottom of the open air channel, with the possibility of rotation in a vertical plane, while backing and / or braking is carried out due to the controlled rotation of the rotary bucket of the reverse using vertical traction with its pulling down from the niche, and the generated reactive gas mixture from confuser la is directed at a flat bottom with aeration holes in the side of the open bow of the vessel. 2. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что высоту поворотного ковша реверса выбирают равной или больше высоты выходного отверстия конфузор-сопла.2. The control system according to claim 1, characterized in that the height of the rotary bucket of the reverse is chosen equal to or greater than the height of the outlet of the confuser nozzle. 3. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что конфузор-сопло выполняют тяговым плоским соплом. 3. The control system according to claim 1, characterized in that the confuser nozzle is made by a traction flat nozzle. 4. Система управления по п. 1, отличающаяся тем, что основание скегов по длине со стороны опорной поверхности выполняют в форме закрепленных лыж предпочтительно с загнутым носком вверх в сторону носовой передней части и загнутой задней пяткой вверх со стороны конца кормы.4. The control system according to claim 1, characterized in that the base of the skegs along the length from the side of the supporting surface is made in the form of fixed skis, preferably with the bent toe up towards the fore fore part and the bent back heel up from the side of the stern end. 5. Система управления маломерным судном на сжатом пневмопотоке с импеллером, обеспечивающим сжатым воздухом пневмоканал под днищем судна в процессе движения, характеризующаяся тем, что поворот и/или торможение судна при его движении обеспечивают создаваемым давлением газоводяного потока в кормовой части корпуса судна за счет управления подъемным механизмом, выполненным с поперечной горизонтальной створкой по всей ширине открытого пневмоканала в сторону кормы, закрепленной на оси вращения выше ватерлинии, образующимся в результате воздействия потока воздуха повышенного давления на опорную поверхность воды с отгоном потока воды в сторону кормы, когда судно совершает существенное скоростное движение, указанная горизонтальная створка совершает вертикальный подъем свободного конца вверх для обеспечения поворота воздуха повышенного давления от границы ватерлинии вверх посредством механического привода по краям створки в сторону выполненного в кормовой части палубы выпускного воздушного отверстия, перекрываемого сверху двумя поворотными ковшами реверса, которые обеспечивают забор и поворот воздуха вправо или влево в кормовой части при плотном упоре конца поперечной горизонтальной створки в уступ П-образного козырька и с возможностью тем самым закрытия воздушного канала над рулевым устройством, по меньшей мере, не доходя до верхних краев поворотных щитков, для того, чтобы закрыть выпуск воздуха повышенного давления при работе импеллера в сторону дополнительного созданного канала на выходе между рулевыми устройствами в верхней его воздушной зоне.5. The control system of a small vessel with compressed air flow with an impeller that provides compressed air to the air channel under the bottom of the vessel during movement, characterized in that the rotation and / or braking of the vessel during its movement provide the generated gas-water pressure in the stern of the ship's hull by controlling the lift a mechanism made with a horizontal transverse flap across the entire width of the open air channel in the direction of the stern, mounted on the axis of rotation above the waterline, resulting in action of the air flow of increased pressure on the supporting surface of the water with the water flowing away towards the stern, when the vessel makes a significant speed movement, the specified horizontal flap vertically lifts the free end upwards to provide upward pressure air from the waterline border upward by means of a mechanical drive along the edges of the flap to the side of the outlet air hole made in the aft part of the deck, which is blocked from above by two reversible buckets of reverse ensure the intake and rotation of air to the right or left in the stern with a tight stop of the end of the transverse horizontal sash in the ledge of the U-shaped visor and thereby closing the air channel above the steering device, at least not reaching the upper edges of the rotary shields, to close the release of high pressure air when the impeller is operating in the direction of the additional channel created at the outlet between the steering devices in its upper air zone. 6. Система управления по п. 5, отличающаяся тем, что поворотные ковши реверса выполняют независимо поворачивающимися, смонтированными каждый на отдельной своей оси.6. The control system according to claim 5, characterized in that the rotary buckets of the reverse are independently rotated, mounted each on its own axis.
RU2019137934A 2019-11-22 2019-11-22 Control system of small vessel on compressed airflow (versions) RU2721365C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137934A RU2721365C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Control system of small vessel on compressed airflow (versions)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137934A RU2721365C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Control system of small vessel on compressed airflow (versions)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2721365C1 true RU2721365C1 (en) 2020-05-19

Family

ID=70735513

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137934A RU2721365C1 (en) 2019-11-22 2019-11-22 Control system of small vessel on compressed airflow (versions)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2721365C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202197U1 (en) * 2020-08-03 2021-02-05 Геннадий Юрьевич Карпеев VESSEL
RU2817432C2 (en) * 2022-01-12 2024-04-16 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612208A (en) * 1970-04-20 1971-10-12 Air Cushion Vehicles Air-cushion vehicle with reverse thrust brakes
US3869020A (en) * 1973-07-12 1975-03-04 Douglas W Holland Air cushioned vehicle
GB2068310A (en) * 1980-02-05 1981-08-12 Sector Hovercraft Ltd Hovercraft propulsion unit with thrust reverser
EP0315625B1 (en) * 1986-07-31 1990-11-14 SOLARI, Franco Propulsion for boats consisting of jets of air drawn into a pair of longitudinal channels under the hull
RU2238200C1 (en) * 2003-07-07 2004-10-20 Таланов Александр Васильевич Hovercraft
CN202080269U (en) * 2011-05-13 2011-12-21 新翰崴科技(厦门)有限公司 Air-cushion vehicle with inverter
RU134871U1 (en) * 2013-07-18 2013-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Амфибийная техника" AIRCRAFT SHIP (OPTIONS)
RU2644496C1 (en) * 2016-12-19 2018-02-12 Михаил Иванович Голубенко Amphibious ship on compressed air flow
RU2671117C1 (en) * 2018-01-09 2018-10-29 Вадим Михайлович Голубенко Method of providing ship control for compressed pneumatic flow
RU2675744C1 (en) * 2018-05-07 2018-12-24 Михаил Иванович Голубенко Vessel on compressed pneumatic flow control provision method

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3612208A (en) * 1970-04-20 1971-10-12 Air Cushion Vehicles Air-cushion vehicle with reverse thrust brakes
US3869020A (en) * 1973-07-12 1975-03-04 Douglas W Holland Air cushioned vehicle
GB2068310A (en) * 1980-02-05 1981-08-12 Sector Hovercraft Ltd Hovercraft propulsion unit with thrust reverser
EP0315625B1 (en) * 1986-07-31 1990-11-14 SOLARI, Franco Propulsion for boats consisting of jets of air drawn into a pair of longitudinal channels under the hull
RU2238200C1 (en) * 2003-07-07 2004-10-20 Таланов Александр Васильевич Hovercraft
CN202080269U (en) * 2011-05-13 2011-12-21 新翰崴科技(厦门)有限公司 Air-cushion vehicle with inverter
RU134871U1 (en) * 2013-07-18 2013-11-27 Общество с ограниченной ответственностью "Амфибийная техника" AIRCRAFT SHIP (OPTIONS)
RU2644496C1 (en) * 2016-12-19 2018-02-12 Михаил Иванович Голубенко Amphibious ship on compressed air flow
RU2671117C1 (en) * 2018-01-09 2018-10-29 Вадим Михайлович Голубенко Method of providing ship control for compressed pneumatic flow
RU2675744C1 (en) * 2018-05-07 2018-12-24 Михаил Иванович Голубенко Vessel on compressed pneumatic flow control provision method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU202197U1 (en) * 2020-08-03 2021-02-05 Геннадий Юрьевич Карпеев VESSEL
RU2817432C2 (en) * 2022-01-12 2024-04-16 Михаил Иванович Голубенко Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2675279C1 (en) Device for reducing hydrodynamic resistance of bottom of vessel on compressed pneumatic air flow
US7018252B2 (en) Watercraft control mechanism
US6901873B1 (en) Low-drag hydrodynamic surfaces
RU2600555C1 (en) Amphibious ship on compressed pneumatic flow
JP2572404Y2 (en) Ship propulsion device driven by drawing air jets into a pair of longitudinal side channels at the bottom of the hull
RU2614367C1 (en) Device for implementation of hovercraft travel and control mode
RU2671117C1 (en) Method of providing ship control for compressed pneumatic flow
US3288100A (en) Boat and jet propulsion means therefor
RU2721365C1 (en) Control system of small vessel on compressed airflow (versions)
RU2557129C1 (en) Method of development of extra pressure of compressed air for air cushion vehicle and device to this end
JP3950482B2 (en) Grand effect vehicle
RU2644496C1 (en) Amphibious ship on compressed air flow
FI127361B (en) Arrangement for controlling a hovercraft on propeller towers
RU2610754C2 (en) High-speed vessel
RU2675744C1 (en) Vessel on compressed pneumatic flow control provision method
RU2238200C1 (en) Hovercraft
US7055450B2 (en) Transportation vehicle and method operable with improved drag and lift
RU2711129C1 (en) Device for reduction of hydrodynamic resistance of ship hull bottom on compressed airflow
US7101235B2 (en) Air-boat sound suppressor and directional control system
RU2720754C1 (en) Device for reduction of hydrodynamic resistance of ship hull on compressed airflow
RU2817432C2 (en) Method of breaking ice cover by compressed airflow vessel
RU2733673C1 (en) V-like coupled braking device for a ship on compressed airflow
RU2712351C1 (en) Ship control system on compressed airflow
US4265626A (en) Trimming device to control propeller forces affecting propeller driven boats
JP6198232B1 (en) Hull shape and propulsion device