SU27563A1 - Движитель, основанный на использовании реактивной силы, возникающей при изменении направлени воздушного (вод ного) потока - Google Patents

Description

Изобретение касаетс  движителей, основанных на использовании реактивной силы, возникающей при изменении направлени  воздушного (вод ного) потока, отбрасываемого на рабочую- поверхность с помощью вращаемого от мотора колеса , снабженного лопатками, насаженными на концы спиц, перпендикул рно к плоскости вращени . В предлагаемом движителе отражающа  поток рабоча  часть выполнена в виде дво ковыгнутого кольца, при чем между означенным кольцом и колесом с лопатками помещено, с возможностью продольного перемещени , плоское кольцо, предназначенное дл  направлени  воздушного потока сообразно желаемому пути движени  аппарата.

Согласно видоизменению движител , отражающа  поток рабоча  часть выполнена в виде двух соединенных между собою колец, отражающие поверхность которых расположены взаимно перпендикул рно , при чем одно из колец, установленное с возможностью принудительного продольного перемещени , замен ет плоское кольцо. С целью изменени  направлени  движени  аппарата в поперечных направлени х применено несколько секторов, расположенных с возможностью принудительного продольного перемещени  вокруг подвижного кольца и служащих дл  воспри ти  давлени  от выход щего по рабочей части потока.

На чертеже фиг. I изображает вид движител  спереди: фиг. 2 - разрез по

линии АВ на фиг. 1; фиг. 3 - вид сбоку части обода в развернутом виде с наружной стороны; фиг. 4 - положение обода , соответствующее заднему ходу аппарата; фиг. 5 - то-же, при равном давлении на обе стороны рабочей части; фиг. . 6 - вид обода видоизмененного движител  при холостом ходе его; фиг. 7 и 8 - крайние положени  обода при переднем и заднем ходе аппарата; фиг. 9-вид спереди рулевого приспособлени .

Движитель (фиг. 1 и 2) состоит из вращающегос  на валу 1 колеса с лопатками 2, расположенными по обеим сторонам плоского кольца 3, сид щего на спицах 4. Лопатки 2 (образующие собой открытые с обоих концов каналы) могут быть пр мыми (фиг. 1), или загнутыми вперед (в направлении вращени ), или же назад и т. п., -при чем они могут иметь одинаковую ширину (в осевом направлении ) по всей длиие, или быть уширенными в сторону оси движител  (фиг. 2). С боков лопатки 2 прикрыты прикрепленными к ним кольцевыми щитами 5, причем дл  большей прочности эти щиты могут быть соединены еще с валом 1 особыми св з ми, параллельными спицам 4, на фиг. 1 и 2 не показанными.

На окружности колеса движител  расположено (на близком рассто нии, но без соприкосновени  с колесом) неподвижное дво ковогнутое колесо б,  вл ющеес  рабочей частью движител , отражающей воздушный (вод ной) ПОТОК;

верхние кра  ее образуют параллельные оси движител  направл ющие выступьг 7 (обод). На обеих сторонах рабочей чавти 6 помещаютс  перегородки 8, перпендикул рные к ее поверхноети, радиальные или отклоненные (как на фиг, 1) в направлении вращени  колеса, служащке дл  устранени  вращательного движени  среды в области этой части.

Между внутренней окружностью рабочей части 6 и окружностью колеса движетел  расположен обод 9 (фиг. 3), со-сто щий из двух половин, наход щихс  одна от другой на рассто нии, равном половине ширины (в осевом направлении) колеса, и соединенных между собою в нескольких местах перемычками 10. Обод 9 соединен с горизонтальными т гами 11, при помощи которых он может перемещатьс  параллельно оси движител , занима  при этом любое из положений , показанных на фиг, 2, 4 и 5.

Рабоча  часть 6 неподвил ко соединена с составл ющими опорн1ю раму четырьм  брусь ми 12, которые одними .концами укреплены в корпусе аэропла а. а другими, П-образно изогнутьпуи. оги .бают движитель.

Передвижение обода 9 и осевом на 1равлении производитс  при noMOsuis наход щегос  в помещении пилота рычага управлени , от котосюго, через пустотелый вал 1 движител , идет т га 13 ф51г. 2), соединенна  в точке 14 с диаметральной штангой 1.5, концы которой скреплены с подвижныл5и в осевом направлении горизонтальными т гами 11, поддерживающими соединенный с ними обод 9 (фиг. 3). Т га 11 свободно пооходйт через соотьетствугогдие отперсттт  , брусь х опорной рамы 12 н стенках рабочей части 6. .

Когда движитель, нахол щи:1с  в воздухе или погруженный целиком в воду. вращаетс , то среда из пространств: между лопатками 2 отбрасываетс  цептробежкой с лой к периферйк, где отклон ете ., стенками рабочей части 6 и выступами 7 в осевом напранленин, благодар  чему на площал.и рабочей части 6 возникает упорное дгилеиие, ir5AHiOin;e -;CH движущей силой, нгшра ленке котспой зависит от положени  обода 9. а именно: положение .обода 9, показавиос на фиг, li, соответствует пепеднег«у ходу судна

(аэроплана С), изображенное на фиг. 4- заднему ходу, а при положении на фиг. 5, при котором давление среды на обе стороны рабочей части 6 одинаково, получаетс  холостой ход движител  (стрелки на фиг. 2, 4 и 5 показывают направление среды и т ги).

Величина давлени  на единицу площади рабочей части б зависит от скорости вращени  движител  и должна быть пропорциональна квадрату скорости движени  отбрасываемой среды. Так как при большом числе оборотов колеса движител  количество выбрасываемой среды и скорость движени  ее может достигать весьма значительной величины, а площ ,адь рабочего давлени  б довольно велика, то благодар  этому предполагаетс  получить т гу, --большую, чем у гребного винта и пропеллера равного диаметра, Ширина рабочей части 6, с целью уменьшени  лобового сопротивлени , может быть уменьшена, и при том без ВЛ14ЯНИЯ на мощность дви.житсл , если при этом соответственно увеличить скорость нращени  последнего так как д.л  силы т ги движител  имеет значение не величина площади упорного давлени  сама по себе, а величина итого давлени  нл единицу площади.

J 1;)и крайних положени х обода 9 (фиг. 2 и фиг. 4) будет про вл тьс  максимум т ги, а при любом промежуточном положении {фиг, 5) т га будет спо естственно г.те ьаш. Следовательно обол 9 может служить не только дл  изыгиени  капраклени  т ги, но и ее силы, и притом независимо от работы двигагсл  (мотора) w без на его нагггузку, так как прс одолеваемое лопаткамм 2 сопротивление среды, завис щее от скорсти ппгппени , при этом as и:м-М1;-детс .

1 опрот1;в. передвижению (на п(.10TrT;;: nKVi пс-то нссколькчх слвтиметро; дии;с KovuHbix д;;1;г.ителей} оОода 9 будет с ).;ь лишь TpCHJif в точках опооы обо.да. .. п месчнк соприкосногепм  тиг i с опорной рамой 12, KaK(j иое будет обуслсвлено, во-пер гыХ; весом обода (сравнительно небольтиим, так как пйод может изготовл тьс , -(апримср, из .;1,ур:1Л1Омиии; }, и, по вторых, -- прижиманием - г 11. к oiiof-iHon раме ii действием скорсд-тмого iiainipa нрацтаюшейс 

среды на перемычки 10 обода 9 (фиг. 3). Давление ;ке отбрасываемой среды на внутреннюю сторону обода 9, од; н ковое по всем направлени м, пере/хзмжению обода преп тствовать не будет.

В работе предлагаемого двкжи сл  должна существовать следующа  особенность , имеюща  значение в авиации. Как известно, при вращении пропеллера (в данном случае-колеса 2 с лопатками) возникает вращающий момент, стрем щийс  повернуть аппарат вокруг его оси в обратном направлении, В предлагаемом движителе этот вращдющий момент будет парализоватьс  другим вращающим моментом, дейс1вующим в противоположном направлении, который возникает благодар  скоростном} напору на перегородки 8 отбрасываемой среды, вращение которой этими перегородками останавливаетс .

При соответствующем числе и степени наклона перегородок 8 оба вращающих момента будут взаимно уравновешены.

Число перегородок 8 не следует брать больше того, сколько необходимо дл  устранени  в области рабочей части 6 вращательного движени  среды, неже.чательного потому, что при нем среда, при выходе ее за пределы направл ющих выступов 7, будет отбрасыватьс  центробежной силой по окружности, что должно невыгодно отразитьс  на силе движител .

Предельное число оборотов, которое можно сообщить описанному движителю без понижени  его коэфициента по.езного действи , вследствие „кавитации, будет между прочим зависеть от соотношени  между размерами входных (на внутренней окружности диска 3) и выходных (на наружной окружности) отверстий и от условий подхода к ним среды.

В предлагаемом движителе, в зависимости от ширины (по радиусу) диска 3 и угла наклона щитов 5, входные отверсти  могут превышать размерами выходные в два-три раза и больше, чем предполагаетс  обеспечить достаточный приток среды при большой скорости вращени  движител .

Подход среды к выходным отверсти м будет происходить не только под действием гидростатического и атмосферного давлений , но и вследствие поступательного перемещени  в среде самих отверстий (в осевом направлении), что, В .мтчива 

скорость притока, будет также отдгш ть момент наступлени  „кавитации. ; На фиг. 6 - 8 изображен (в частичном I виде) дрзгой вариант реверсивного движител , отличающийс  от вышеописанного тем, что у него отсутствует внутренний обод 9, а наружный обод 7а, - при плоской рабочей части 6,--устраиваетс  подвижным в осевом направлеи и, чем к достигаетс  реверсивность движител .

На фиг. 7 и 8 показаны крайние поло; жеки  обода 7а, при переднем и заднем ходах судна (стрелками обозначено направление потока среды и т ги), а на фиг. 6 - обод 7а изображен в среднем по.чожении - при холостом ходе движите . .

Способ укреплени  обода 7а в опорной раме 12 такой же, как и обода 9 в первом варианте, т.-е. при помощи т г 11 (на фиг. 6-8 не показанных), опирающихс  на опорную раму. Рабоча  часть 6 соединена с опорной рамой 12 при помощи горизонтальны.ч бо.тов, укрепленных концами в вертикальных част х назвр .нкой рамы. Подвижность обода 7а в осевом на; прав.ении допус.кает испо.чьзованке этого

варианта движите.  в качестве ру. . ; Обод 7а, так же как и обод 9 в первом вкрианте, может служить не только дл  i изменени  направлени  т ги, но и ее силы.

i Предлагаемый движитель, кроме своего пр мого назначени , кожет еще служить рЗле.м, допускающим поворот надводных . судов на месте, а подводных и воздуш; ных, KpoN;e того, - в вертика.мжом и ко , сом направлении.

Сущность рулевого приспособлени  ; (фиг. 9) заключаетс  в том, что по I окружности движител , над подвижным : ободом 7а, расположены на выдвинутых на корпусе судна, подвижных в осево.м : направлении, параллельных оси движи; тел , штангах 22 дна (у надводных судов)

или четыре (у подводных и воздушных судов) сектора 23, представл ющие как

; бы разрезанный на части обод 7а, не сколько большего, в сравнении с ним, ; диаметра. Секторы 23, при помощи

штан1- 22, могут, независимо один от : другого, перемещатьс  пара.лельно оси.

. Виж |-( ., . огкр.);ва  или :-)акрыва  при

эюы соответствующий участок окруж- ,щени  лопатками, отличающийс  тем, что

 осси движител , при чегл i последнелт :|)тр,нй:ающа  чоздушный (вод ной) поток

случае, при сдвинутом с .кругкноети дни- рабоча  часть выполнена в виде дво кож .ител  ободе 7а, соответствующий сек- ;вогну: ого кольца 5, между каковым

тор принимает на себ  давление отбра шлоцом и колесам 2 с лопатками помесываг:мой среды, чем г;Г)П)мваетс  nojso-II-PHO, с. 15узмо;киостыо принудительного

рот судка в направлении давлени .от т ги 11 продолькогч; дерел;ешени ,

1...;ли у 1 одводного иди воздуигног;:- плоские- кольцо 9. с.лужаиее дл  наноасудна oKpy HHijcTtj движит -л  ;: акрыта .влени  воздуимюго иогока сообразно

диулт  сльежкыми секго(ами, то суднож :лг пиому напраил иит) движени   ппабудкт гюиорнчиватьс  ь О лежуточ:К1М {фиг. 1-5),

иагфавлснии, т.-е. средне между fu- 2. Формг ;rif-,: )е11ИЯ Д|;и ;ител  ж;

ри ончаль ым и KepiHK ijM i-iijiivi иапп;;-i;, 1, аличаккда он :ркм;.иекие5 укрегленвлсни м;- .i::-,x на рабочей части 6 г.ггигорс/дс ; 8,

;, . да ле и;- cpf-ды нас:,уп;;1щих дли умсчч;,ше и  вред:11О;о

;:( НС затрудн ло иор1.д;:;-;жс(1ис ло-илильи  врагпаюикмо мсмента, гюзии (VvivfKcroj его чеобходинк г-гкгмзпо/пп liк:;к;| Кго ijpii ГГ шСггии 1 леса 1 (. 1

л--;ичрыт -;с/ обода 7а, .-с. ,ii 2.

Ч:л падцккуп; tLAi- с,т.гн;|уть С1::ктор 233 3)-;доизмсноикс дли;пи ) ги а. 1 и

1,чр} огогти движители, ofki/c 7;: ,,.:-д, uv.-iinraiiyficp тем, что ра( часть

дует neptao Сги, на в)сын 1и-рсдв;-:;ие;мтиiiiUic-пс-на в д(Ах сочдсвскпых

С тора; /; среднее пг)лг);г;с- и (холостогог:;н;д - собой ; и нсасаисимых друг от

гд движител , ,доуга колеи б и 7у, пт;уа;1;агощкс иоверхорусъл оп;-;ртгой ра-лЬ1 12 ил фкг, 7 hi.кости кочх расгодожень чза11 :но аерпеи1Т;м; ;занные ), на окружностг- дпижиаслкд-гк /.  рно, np;i чгдт 7а устанп ичут располагатьс  или ;:; iiiJOA/CKyj a.) с во:1хо;кногтьп1 Г : ;;г; д;гг :льного

мслду секторзми ЗЗ, HAVi -:; Г; cooт: .-;;р-} л; i Ci, (1 Тк рскс ij: f ЧI i i, ;;а; :е;-; к к Житель. ocKf ч;:1НтЪ:; ка iiciri;.;,-кот.го прчНуд;чТ.;ЛЫ1Ого иродолького :.-::у;и реа ;1игпсгй склг.. зозника(чУ;:е псмсшечи  вокру; псдзнжиого кольца 7а,

i:;.i- еэ-тот-геачи иагф ьле(-и;| ЕозД)оино;ог;с;о1 ;;симь х Д);,; от сзктороа 23,

) п(гока, птбр :сывас:ло1-о паcлy;к; :Jдиx дл  .м ти  даилеак  от

жестко соединенную с редвсгае: e-ir.,,sraxeiy ;uiero uo рабочей часгТ) воздуо апалратоь; рабочую iiOBepxHOCTn с пг;-Tsorc; 1к д ного) потока, с иалшнеиощоК врашаемого от матера ко.л;-.:ее;;и  чапраслепИ)) движени  псрсдзигаес11пжонного насаженными НУ i мчоаечиеп.)rj аппарата п поггсрсчкых напра леГГИ-1Д тер1К:НДИ:-;ул рНО к ПЛО -КОСТИ иеп-RitRK фИГ, 9) /

ymaVHiyync ;: jlOi- (ольпо Ч (фи:-. б, Т И 8).

I, Мри ,хчи ;.- геле HIJ ii. 3 примснекие а.-С: ол:|КИ, .;iu/t-icKKb:i с возможк aBTOpCKOirfy свидетельству М. Н. . - № 27568

ЪС I

.li.L .rrfe.-v.

„/-чт;р4 /Д).. Ж ,Х{ V// / J § I5

, ./,/1 J/Л-.

- , i

Фиг. 7 if - -/-Г -1

no:/ //

, ,,j .. .,,,

.1,,, I 1 I P //

-. / .5. r / ., п,

i . - .- - , .; X, xrib t-vi::-i: ; -cxr:i::sLI jC.

j .3 ;v--Jg% ТСЩГ

- Tni T д1 Ш)

:-K ;J;K -- Ш- 5

. /y-,- ..ч::гРзф ;

/ ;ii . „

7а

С г S 7а .JUL

5 i S ) . f,iII