RU82187U1

RU82187U1 - TURBINCENT ENGINE OF A FLOATING VEHICLE CHURILINA SN

Info

Publication number: RU82187U1
Application number: RU2008150656/22U
Authority: RU
Inventors: Сергей Николаевич Чурилин
Original assignee: Сергей Николаевич Чурилин
Priority date: 2008-12-23
Filing date: 2008-12-23
Publication date: 2009-04-20

Abstract

1. Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы, отличающийся тем, что плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину, при этом линия соединения обеих частей по ребру лопасти образует впадину свободно сопряженную с приливом на корпусе плавучего транспортного средства, наружный контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях винта, а полки каждой лопасти винта в поперечном сечении имеют криволинейный профиль. ! 2. Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства по п.1, отличающийся тем, что указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти винта.1. Turboprop propulsion of a floating vehicle, comprising a drive shaft located in the body of the floating vehicle, a hub of a screw, one end of which is connected to the specified shaft, and a fairing is fixed at the other end, flat blades of an L-shaped cross section, the shelf of which is oriented to the side rotation of the screw, and the blades are fixed on the hub at an angle to its longitudinal axis and are evenly distributed on the surface of the hub, characterized in that the flat part of the screw blade consists of two parts, of of which the adjoining to the hub of the propeller has a smaller width and the remote part has a greater width, while the line connecting both parts along the edge of the blade forms a cavity freely conjugated with a tide on the body of a floating vehicle, the outer cross-section of which corresponds to the profile of these depressions on the propeller blades, and the shelves of each screw blade in cross section have a curved profile. ! 2. Turboprop propulsion of a floating vehicle according to claim 1, characterized in that said cut-outs are made from two sides on the rotor blades.

Description

Полезная модель относится к области водного транспорта, а именно к надводным и подводным транспортным средствам, а также может использоваться в подводных управляемых и беспилотных исследовательских средствах, а также торпедах.The utility model relates to the field of water transport, namely to surface and underwater vehicles, and can also be used in underwater guided and unmanned research vehicles, as well as torpedoes.

Известен турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы (патент RU 2222470, С2, МПК В63Н 1/26, 2001 г.). Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению, поэтому принято за прототип.Known turboprop propulsion of a floating vehicle, containing a drive shaft located in the body of the floating vehicle, a hub of the screw, one end of which is connected to the specified shaft, and a fairing is fixed at the other end, flat blades of an L-shaped cross section, the shelf of which is oriented in the direction of rotation screw, and the blades are mounted on the hub at an angle to its longitudinal axis and are evenly distributed on the surface of the hub (patent RU 2222470, C2, IPC B63H 1/26, 2001). This technical solution is the closest to the invention, therefore, taken as a prototype.

Недостатком прототипа являются невысокие эксплуатационные качества в результате дополнительных расходов мощности на преодоление повышенного сопротивления водной среды при вращении винта. Это обусловлено тем, что на рабочую часть винта попадают образующиеся за кормой транспортного средства турбулентные вихревые потоки воды, которые оказывают большое сопротивление вращению винта. Кроме того, лопасти винта имеют невысокие гидродинамические характеристики из-за прямоугольного поперечного сечения полок лопастей, что значительно снижает КПД и тяговые характеристики винта.The disadvantage of the prototype is its low performance as a result of additional power consumption to overcome the increased resistance of the aquatic environment during rotation of the screw. This is due to the fact that turbulent eddy flows of water formed behind the stern of the vehicle fall onto the working part of the propeller, which have a great resistance to the rotation of the propeller. In addition, the rotor blades have low hydrodynamic characteristics due to the rectangular cross section of the flange of the blades, which significantly reduces the efficiency and traction characteristics of the screw.

Технический результат от использования полезной модели заключается в устранении указанных недостатков в заявленном техническом решении за счет изменения характера потока воды, поступающей на винт с турбулентного на ламинарный, благодаря использованию направляющего прилива на корпусе плавучего транспортного средства, А также за счет перенаправления потока отработавшей воды в вырезы в лопастях и снижения сопротивления вращению винта в результата выполнения наружной поверхности полки криволинейной. В The technical result from the use of the utility model is to eliminate the indicated drawbacks in the claimed technical solution by changing the nature of the flow of water entering the screw from turbulent to laminar due to the use of the guide tide on the body of a floating vehicle, and also by redirecting the flow of spent water into cutouts in the blades and reducing the resistance to rotation of the screw as a result of the execution of the outer surface of the shelf curved. AT

результате этого уменьшаются потери мощности на преодоление сопротивления воды, что повышает КПД движителя и улучшает его эксплуатационные качества, что позволяет использовать винты меньшего размера для заданной силы тяги. Кроме того, выполнение поверхностей отогнутой полки на плоскости винта криволинейными с профилем, подобным профилю лопатки турбины создает также и дополнительное тяговое усилие.As a result of this, power losses to overcome water resistance are reduced, which increases the efficiency of the propulsion device and improves its performance, which allows the use of smaller screws for a given traction force. In addition, the execution of the surfaces of the bent shelf on the plane of the screw is curved with a profile similar to the profile of the turbine blade also creates additional traction.

Ниже приведены общие и частные существенные признаки, характеризующие причинно-следственную связь полезной модели с указанным техническим результатом.Below are the general and particular essential features characterizing the causal relationship of the utility model with the specified technical result.

Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу винта, один конец которой соединен с указанным валом, а на другом конце закреплен обтекатель, плоские лопасти Г-образного поперечного сечения, полка которого ориентирована в сторону вращения винта, причем лопасти закреплены на ступице под углом к ее продольной оси и равномерно распределены по поверхности ступицы. Плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину, при этом линия соединения обеих частей по ребру лопасти образует впадину свободно сопряженную с приливом на корпусе плавучего транспортного средства, наружный контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях винта. Полка каждой лопасти винта в поперечном сечении имеет криволинейный профиль. Указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти винта.A turboprop propulsion device of a floating vehicle, comprising a drive shaft located in the body of the floating vehicle, a hub of a screw, one end of which is connected to the specified shaft, and a fairing is fixed at the other end, flat blades of an L-shaped cross section, the shelf of which is oriented in the direction of rotation of the screw moreover, the blades are fixed on the hub at an angle to its longitudinal axis and are evenly distributed over the surface of the hub. The flat part of the propeller blade consists of two parts, of which the adjacent to the hub of the propeller has a smaller width and the remote part has a greater width, while the connection line of both parts along the blade edge forms a cavity freely conjugated with the tide on the body of the floating vehicle, the outer contour of the transverse the cross section of which corresponds to the profile of these depressions on the rotor blades. The cross-section of each rotor blade has a curved profile. These cutouts are made on both sides of the rotor blades.

Полезная модель иллюстрируется чертежами, где: на фиг.1 представлен общий вид турбовинтового движителя; на фиг.2 - вид Б-Б на фиг.1; на фиг.3 - лопасть с полкой криволинейной формы; на фиг.4 - вид А на фиг.1 на лопасти с одним вырезом; на фиг.5 - вид А на фиг.1 на лопасти с двумя вырезами; на фиг.6 - вариант лопасти с двухсторонними вырезами; на фиг.7 - вариант лопасти с односторонним вырезом.The utility model is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a General view of a turboprop; figure 2 - view BB in figure 1; figure 3 - blade with a shelf of curved shape; figure 4 is a view a in figure 1 on the blade with one neckline; figure 5 is a view a in figure 1 on the blade with two cutouts; figure 6 is a variant of the blades with double-sided cutouts; 7 is a variant of the blade with a single-sided cut.

Турбовинтовой движитель плавучего транспортного средства, содержащий приводной вал 1, размещенный в корпусе плавучего транспортного средства, ступицу 2 винта, один конец которой соединен с указанным валом 1, а на другом конце закреплен обтекатель 3. Плоские лопасти 4 имеют Г-образное поперечное сечение, полка 5 которого ориентирована в сторону вращения винта. Лопасти 4 закреплены на ступице 3 под углом к ее продольной оси и равномерно Turboprop propeller of a floating vehicle, comprising a drive shaft 1, located in the body of the floating vehicle, a hub 2 of a screw, one end of which is connected to the specified shaft 1, and a fairing 3 is fixed at the other end. Flat blades 4 have an L-shaped cross section, shelf 5 which is oriented in the direction of rotation of the screw. The blades 4 are fixed on the hub 3 at an angle to its longitudinal axis and evenly

распределены по ее поверхности. Плоская часть лопасти винта состоит из двух частей, из которых прилежащая к ступице 3 винта имеет меньшую ширину, а удаленная часть - большую ширину. Линия соединения обеих частей по ребру лопасти 4 образует впадину свободно сопряженную с приливом 6 на корпусе плавучего транспортного средства, контур поперечного сечения которого соответствует профилю указанных впадин на лопастях 4 винта.distributed over its surface. The flat part of the propeller blade consists of two parts, of which the screw adjacent to the hub 3 has a smaller width and the remote part has a large width. The connection line of both parts along the edge of the blade 4 forms a depression freely conjugated with a tide 6 on the body of a floating vehicle, the cross-section contour of which corresponds to the profile of these depressions on the blades 4 of the screw.

Полка каждой лопасти винта в поперечном сечении имеет криволинейный профиль. Указанные вырезы выполнены с двух сторон на лопасти 4 винта.The cross-section of each rotor blade has a curved profile. These cutouts are made on both sides of the blade 4 screws.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле полезной модели, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".Comparison of the claimed technical solution with the prior art known from the scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and related sections did not reveal a tool that has features identical to all the features contained in the utility model proposed by the applicant, including the purpose of use. That is, the set of essential features of the claimed solution was not previously known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the condition of patentability “novelty”.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии полезной модели указано его назначение, оно может быть изготовлено промышленным способом и использовано для плавучих транспортных средств, работоспособно, осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки устройства позволяют получить заданный технический результат, т.е. являются существенными.This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the name of the utility model, it can be manufactured industrially and used for floating vehicles, efficiently, feasibly and reproducibly, and the distinguishing features of the device allow to obtain the desired technical result, t. e. are significant.

Полезная модель в том виде, как оно охарактеризовано в каждом из пунктов формулы, может быть осуществлена с помощью средств и методов, описанных в прототипе, ставшим общедоступным до даты приоритета полезной модели. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".The utility model in the form as described in each of the claims can be implemented using the tools and methods described in the prototype, which became public until the priority date of the utility model. Therefore, the claimed technical solution meets the condition of patentability "industrial applicability".

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При вращении вала 1 плавучего транспортного средства крутящим моментом Мкр (фиг.1), лопасти 4 винта создают силу тяги, направленную в сторону корпуса транспортного средства. После начала движения транспортного средства и «всасывающего» эффекта винта поток воды направляется по приливу 6 корпуса транспортного средства, где он из турбулентного завихрения принимает упорядоченный характер и направляется по поверхности прилива на лопасти, а дальше частично рассеивается через вырезы лопастей снижая потери When the shaft 1 of the floating vehicle rotates with a torque Mkr (Fig. 1), the rotor blades 4 create a traction force directed towards the vehicle body. After the vehicle starts moving and the propeller’s “suction” effect, the water flow is directed along the tide 6 of the vehicle body, where it takes on an ordered character from the turbulent swirl and is directed along the tide surface to the blades, and then partially dissipates through the cutouts of the blades reducing losses

кинетической энергии от взаимодействия этого потока с окружающей винт неподвижной массы воды, что повышает КПД работы винта, уменьшаются ударные нагрузки воды на лопасти и уменьшаются потери мощности.kinetic energy from the interaction of this flow with a fixed mass of water surrounding the screw, which increases the efficiency of the screw, the shock loads of the water on the blades are reduced, and power losses are reduced.

Использование устройства дает возможность улучшить скоростные качества плавучих транспортных и других самоходных водных средств и повысить тяговые характеристики винтовых движителей без увеличения их габаритов.Using the device makes it possible to improve the speed characteristics of floating vehicles and other self-propelled water vehicles and increase the traction characteristics of screw propellers without increasing their dimensions.

Claims

1. Turboprop propulsion of a floating vehicle, comprising a drive shaft located in the body of the floating vehicle, a hub of a screw, one end of which is connected to the specified shaft, and a fairing is fixed at the other end, flat blades of an L-shaped cross section, the shelf of which is oriented to the side rotation of the screw, and the blades are fixed on the hub at an angle to its longitudinal axis and are evenly distributed on the surface of the hub, characterized in that the flat part of the screw blade consists of two parts, of of which the adjoining to the hub of the propeller has a smaller width and the remote part has a greater width, while the line connecting both parts along the edge of the blade forms a cavity freely conjugated with a tide on the body of a floating vehicle, the outer cross-section of which corresponds to the profile of these depressions on the propeller blades, and the shelves of each screw blade in cross section have a curved profile.

2. Turboprop propulsion of a floating vehicle according to claim 1, characterized in that said cut-outs are made from two sides on the rotor blades.