WO2009154496A1 - Hollow blade of a ship propeller - Google Patents

Hollow blade of a ship propeller Download PDF

Info

Publication number
WO2009154496A1
WO2009154496A1 PCT/RU2008/000363 RU2008000363W WO2009154496A1 WO 2009154496 A1 WO2009154496 A1 WO 2009154496A1 RU 2008000363 W RU2008000363 W RU 2008000363W WO 2009154496 A1 WO2009154496 A1 WO 2009154496A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
blade
hollow
propeller
welded
along
Prior art date
Application number
PCT/RU2008/000363
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Валерий Яковлевич ВЕКСЛЯР
Геннадий Дмитриевич МОРОЗКИН
Валентин Павлович ВИНОГРАДОВ
Валентин Иванович ВАНЮХИН
Original Assignee
Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит"
Федеральное Государственное Учреждение "Фeдeрaльнoe Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации
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 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит", Федеральное Государственное Учреждение "Фeдeрaльнoe Агентство По Правовой Защите Результатов Интеллектуальной Деятельности Военного Специального И Двойного Назначения" При Министерстве Юстиции Российской Федерации filed Critical Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Санкт-Петербургское Морское Бюро Машиностроения "Малахит"
Priority to PCT/RU2008/000363 priority Critical patent/WO2009154496A1/en
Priority to CN200880129561.4A priority patent/CN102046462B/en
Priority to EA201001474A priority patent/EA017191B1/en
Publication of WO2009154496A1 publication Critical patent/WO2009154496A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H1/00Propulsive elements directly acting on water
    • B63H1/02Propulsive elements directly acting on water of rotary type
    • B63H1/12Propulsive elements directly acting on water of rotary type with rotation axis substantially in propulsive direction
    • B63H1/14Propellers
    • B63H1/26Blades

Definitions

  • the invention relates to the field of shipbuilding, namely to the design of the blades of ship propellers and can be applied in the design of propellers, impellers of water-jet propulsion devices, etc.
  • One of the methods for reducing the noise emission of propellers is to reduce their rotation frequency, which entails an increase in the diameter of the propellers (for example, on cruise ships up to 8 m or more). The latter circumstance requires a reduction in the weight of the screw in order to reduce the increasing loads on the shaft line, which are aggravated by their non-stationary nature.
  • One of the ways to reduce the weight of the propellers is to use the design of hollow blades, which along with reducing the weight of the propellers, reduce the vibration of the blades with the transmission of forces through the hub and shaft shaft to the housing structure.
  • the implementation of the hollow design of the propeller blades does not completely exclude the vibrations of the outgoing edge of the blades under the influence of vortices coming off the edge of the blades - edge noise (Yu.L. Levkovsky “The row of propellers”, Central Research Institute named after academician A.N. Krylov, St. Russia ,
  • Known design of the blade according to patent N ° 2117603 which contains the incoming and outgoing edges, has a profiled cross-sectional shape in which the center of mass and the axis of stiffness of the cross-sectional profiles are shifted to the axis of the hydrodynamic foci of the cross-sectional profiles to exclude self-oscillations, which is achieved by installing weighting inserts or performing the back of the blade with cavities.
  • Such blades do not allow to achieve the necessary noise reduction, as well as the weight of the propellers.
  • a known design of the hollow blade of a ship propeller (US, 302884, 11.07.68, Ns 9539/68, Sweden, B 63H 1/14), including front and rear walls, interconnected along the edges and forming, respectively, a discharge and a suction screw surfaces made of separate sections with joints on horizontal planes, having an internal power set (horizontal and vertical stiffeners)
  • the propeller blade there is a symmetrical contour of the blade, designed only for I reduce the weight of the blade structure, which does not provide for the task of reducing the level of vibration and noise, where the source is a working propeller in conditions of work with a given inhomogeneity of the velocity field from the incoming flow, and the edge noise of the blades due to edge vibration is not reduced blades during the operation of the propeller.
  • the hollow propeller blade according to the Swedish patent Ns 302884, (bull. Ne 15, publ. 04/28/1971) is adopted as the closest analogue.
  • the objective of the invention is to reduce vibration and edge noise of the blade during operation of the propeller, minimize radiation with a discrete spectrum with reduced weight of the blade and high strength characteristics.
  • a hollow blade comprising a vertex, a root part, walls of the inlet and outlet edges interconnected by a skin and forming, respectively, a screw and suction screw surfaces and a blade contour, as well as an internal power set
  • a hollow blade it is cast-welded its contour has a saber shape
  • the internal power set is made in the form of a longitudinal force beam and transverse power elements.
  • the longitudinal force beam is installed in the cavity of the hollow blade radially along its length, along a contour line coinciding with the largest thicknesses of the profiles of the sections of the blade, and welded at one end to the top of the blade, and the other end in its root part.
  • the transverse force elements are arranged along cylindrical generators, their ends are welded to the walls of the inlet and outlet edges, respectively, and in the middle part to the longitudinal force beam.
  • the mass of the incoming edge is maximally increased, and the mass of the outgoing edge is minimized.
  • the internal voids of the blade are filled with a composite vibration-damping granular material with a low specific gravity.
  • the root part of the blade is made with the possibility of fastening to the hub of the propeller by mechanical fastening through vibration damping pads.
  • the cladding of the sections sequentially from the root of the blade to the top has a different thickness, decreasing in the direction of the top of the blade and to the incoming and outgoing edges.
  • the implementation of a hollow blade provides enhanced propulsive qualities of the propeller while minimizing the levels of pre-cavitation low-frequency acoustic radiation of the propeller caused by the flow of blades in an inhomogeneous velocity field with a discrete spectrum.
  • the material of the blade can be bronze alloy, steel, titanium alloy, any kind of material used for the manufacture of propellers.
  • the geometric shape of the hollow blade of a ship propeller with a saber-shaped contour is provided by a structure consisting of a sheathing and a kit having a cast-welded design, where the main power element of the kit is represented by a 5 powerful longitudinal beam extending radially across the entire span of the blade, coinciding with the trace of the contour the greatest thicknesses of the profiles of the sections of the blade, connecting its top with the root part, and the transverse force elements of the design of the sections of the blade, located in cylindrical surfaces and mating with the main power
  • the design provides support for the casing and the geometric shape of the blade, and in the interaction of the casing and the set all types of loads are perceived:
  • the inner free cavities of the blades formed between the casing and the internal set are filled with a composite vibration damping
  • the hollow part of the blade volume can be approximately 30% of the body volume of the blade (if we take the conditionally-average thickness of the skin forming the suction and discharge sides of the blade profile of about 25 mm).
  • Fig.1 is a General view of the blades from the side of the discharge part with the removed fragment of the skin.
  • FIG. 2 is a section along A — A of FIG. 1 along the span of the blade.
  • FIG. 3 - section of the blade according to BB from FIG. 1.
  • the blade includes a root part 1 made of cast, intended for fastening to the hub, with cast front wall 2 of the incoming edge welded to it and the rear wall 3 of the outgoing edge, which, in turn, are welded to the solid part of the top - the end part (ending ) 4 blades, forming the contour of the blade.
  • the wall 2 of the input edge and the wall 3 of the output edge are interconnected along the edges of the casing 5, forming a suction and forcing screw surfaces of the blade (fir.l, 2) and a saber-shaped contour (degree of saber-shaped - ⁇ ).
  • the shape of the hollow blade with a selected saber is fixed externally by the sheathing 5 and from the inside by a power set forming a cast-welded structure, where the main power element of the set is a powerful longitudinal beam 6, which, passing radially along the entire span of the blade (in length), lies on the trace line the contour of the largest thicknesses of the profiles of the sections of the blade and connects the top 4 of the blade with its root part 1 (fir.l) by welding.
  • Additional elements of the power set of the blades are transverse power elements 7 of the cross sections of the blade (Fig.1,2) located in cylindrical surfaces between the wall 2 and the wall 3 of the blade.
  • the ends of the transverse power elements 7 are welded to the walls 2 and 3, respectively, of the incoming and outgoing edges, and the middle parts of the power elements 7 are connected by welding with the main power element - with the longitudinal beam 6, transmitting local loads to it, working together with the main power element the design of the kit, a longitudinal beam 6, at the same time with a casing 5, which defines the outer surface of the suction and discharge shells of the blade, operating in a free flow environment.
  • the metal structure of the blade contains internal cavities: a cavity 8, located relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the wall 2 of the incoming edge, and a cavity 9, relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the wall 3 of the outgoing edge (Fig. L, 3).
  • the proposed design of the power set provides support to the casing and together determines the geometric shape of the blade, in which in a single interaction of the casing and the set all kinds of loads are perceived: longitudinal, bending and twisting, acting on the blade during rotation of the propeller.
  • the position of the surfaces of one of the sides of the internal stiffening ribs - the transverse force elements 7 coincides with the surfaces of the concentric cylinders, the axis of which is the axis of the propeller.
  • the radii of the surfaces of the concentric cylinders differ from each other by an amount equal to about 0.10 part of the radius of the propeller R (about 200-300 mm) so that the theoretical lines of the concentric surfaces obtained to determine the position of the blade sections coincide with the circles corresponding to the position of the relative radii of the propeller starting from 0.30R; 0.4OR; 0.50 R; etc. to the maximum permissible rational position of the theoretical lines of the design of the sections of the blade (metal matrix), at which all strength requirements for the blade are fully provided.
  • the construction matrix is formed so that the mass of the wall 2 of the incoming edge is maximized, accompanied by a corresponding decrease in the volume of the adjacent inner cavity 8, and the mass of the wall 3 of the outgoing edge is reduced as much as possible, accompanied by a corresponding increase in the volume of the adjacent inner cavity 9.
  • the internal cavities 8 and 9, located relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the walls 2 and 3, are filled with a cellular core consisting of a composite vibration damping material with a specific gravity of 0.5-0.8 t / m 3 . (Fig. 3).
  • the root part 1 with molded walls 2 and 3 of the inlet and outlet edges welded to the solid part of the vertex 4, and the sheathing 5, as well as the elements 6 and 7 of the power set form a kind of metal matrix.
  • the metal matrix of the blade structure provides all the strength parameters supported by calculations in the field of elastic deformations necessary to withstand all existing operational hydrodynamic loads, including torsional and bending moments that may occur during operation of the propeller (including during reverse) in an aqueous medium.
  • the blade array for the convenience of its manufacture can be divided into a number of separate sections - parts of the metal matrix of the blade, which can be made in the form of separate castings, and then docked in the places of the connecting faces - separation sections , the contour of which lies on the corresponding surfaces of the concentric cylinders of the sections of the blade defining the location of the separation of the blade into sections.
  • such parts-sections of the blade, from which a large blade is made with a large diameter can be from 3 to 5, which depends on the diameter of the propeller and the size of the blade.
  • Blade sections are assembled on beds that are close in design to ship assembly hull production. After rough assembly of the paddle blade internal cavities with a composite material, in accordance with the adopted technology of screw production, the blades go first to the primary machining, and then to the assembly and final finishing of the propellers of the assembled structure. At the same time, the performance of a hollow propeller blade is ensured (for example, by erosion and impact resistance characteristics) at the level of conventional ship propellers.
  • Sheathing 5 of each section of the blade - sequentially in the direction from the root to the top is made of material of various thicknesses.
  • the front and rear walls of the section are made of several sheets of various thicknesses connected by welding, varying from the root of the blade to its apex, starting from a larger thickness to a smaller one and with different thicknesses of sheets symmetrically decreasing to the edges of the incoming and outgoing (rear) walls - the outgoing edges of the blade along to both sides of the main power element 6 of the set of blades.
  • a hollow blade as an element of a propulsion unit, with saber selectivity optimally selected in a given inhomogeneous velocity field, the blade gradually enters the braking zone or accelerated flow TM due to which the elementary unsteady forces arising in different parts of the blade reach their maximum at various points in time , and therefore the amplitude of the resulting unsteady force on each blade, and therefore the propeller as a whole, decreases, and the time of the force increases, which leads to reducing spectral levels of forces and minimizing the radiation of a propeller with a discrete spectrum.
  • the proposed design of the hollow blade of a ship propeller allows to reduce vibration and noise arising during the operation of the propeller and other blade mechanisms with rotating or fixed blades, streamlined by the flow (impellers, axial pump stators, turbines, etc.) with high strength characteristics and reduced weight.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
  • Prevention Of Electric Corrosion (AREA)

Abstract

The inventive hollow blade of a ship propeller comprises a top (4), a blade root (1), the walls of leading and exit edges which walls are interconnected by a plating (5) and form respectively the pressure and suction helicoidal surfaces and the blade outline, and an inner framework, wherein the hollow blade is scimitar-shaped and is cast-welded, the inner framework consists of a longitudinal load-bearing bar (6) and transversal load-bearing elements (7), the longitudinal load-bearing bar (6) is radially arranged in the cavities (8, 9) of the hollow blade along the length and the outline thereof, coinciding with the greatest thicknesses of the blade cross-sectional profile, and is welded to the blade top (4) by one end and to the blade root (1) by the other end, the transversal load-bearing elements (7) are disposed along the cylindric generators, the ends thereof are welded to the wall (2) of the leading edge and to the wall (3) of the exit edge, respectively, and the middle part thereof is connected to the longitudinal load-bearing bar (6). Furthermore, the mass of the leading edge is increased as much as possible and the mass of the exit edge is reduced as less as possible, on the blade segment extending from the blade span size which is equal to 0.5 of the propeller radius up to the blade root (1).

Description

Пустотелая лопасть судового гребного винта Ship Propeller Hollow Vane
Изобретение относится к области судостроения, а именно к конструкциям лопастей судовых гребных винтов и может быть применено при конструировании гребных винтов, рабочих колес водометных движителей и т.д.The invention relates to the field of shipbuilding, namely to the design of the blades of ship propellers and can be applied in the design of propellers, impellers of water-jet propulsion devices, etc.
Высокие требования к уровням вибрации и шума на судах с целью улучшения обитаемости, например на круизных судах и повышения надежности функционирования разнообразной аппаратуры, включая гидроакустическую, например, на рыбопромысловых и исследовательских судах, а также на кораблях и подводных лодках ВМФ, привели к разработке различных приемов снижения шумоизлучения гребных винтов. Одним из приемов снижения шумоизлучения гребных винтов является снижение частоты их вращения, что влечет за собой возрастание диаметра винтов (например, на круизных лайнерах до 8 м и более). Последнее обстоятельство требует уменьшения веса винта для снижения возрастающих нагрузок на валопровод, которые усугубляются их нестационарностью. Одним из направлений уменьшения веса гребных винтов является применение конструкции полых лопастей, которые обеспечивают наряду с уменьшением веса гребных винтов снижение вибрации лопастей с передачей усилий через ступицу и валопровод на конструкции корпуса.High requirements for vibration and noise levels on ships in order to improve habitability, for example, on cruise ships and increase the reliability of the operation of various equipment, including hydroacoustic, for example, on fishing and research vessels, as well as on ships and submarines of the Navy, have led to the development of various techniques reduction of noise of propellers. One of the methods for reducing the noise emission of propellers is to reduce their rotation frequency, which entails an increase in the diameter of the propellers (for example, on cruise ships up to 8 m or more). The latter circumstance requires a reduction in the weight of the screw in order to reduce the increasing loads on the shaft line, which are aggravated by their non-stationary nature. One of the ways to reduce the weight of the propellers is to use the design of hollow blades, which along with reducing the weight of the propellers, reduce the vibration of the blades with the transmission of forces through the hub and shaft shaft to the housing structure.
Однако выполнение полой конструкции лопастей гребных винтов не в полной мере исключает вибрации выходящей кромки лопастей под влиянием сходящих с кромки лопастей вихрей - кромочного шума (Ю.Л. Левковский «Шyм гребных винтoв», ЦНИИ им. акад. А.Н. Крылова, СПб,However, the implementation of the hollow design of the propeller blades does not completely exclude the vibrations of the outgoing edge of the blades under the influence of vortices coming off the edge of the blades - edge noise (Yu.L. Levkovsky “The row of propellers”, Central Research Institute named after academician A.N. Krylov, St. Petersburg ,
2005 г.).2005).
Известна конструкция лопасти по патенту N° 2117603, которая содержит входящую и выходящую кромки, имеет профилированную форму поперечного сечения, в которой центр масс и ось жесткости профилей сечений смещены к оси гидродинамических фокусов профилей сечений до исключения автоколебаний, что достигнуто установкой в передней части лопасти утяжеляющих вставок или выполнением задней части лопасти с полостями. Такие лопасти не позволяют достигнуть необходимого снижения шума, а также и веса гребных винтов.Known design of the blade according to patent N ° 2117603, which contains the incoming and outgoing edges, has a profiled cross-sectional shape in which the center of mass and the axis of stiffness of the cross-sectional profiles are shifted to the axis of the hydrodynamic foci of the cross-sectional profiles to exclude self-oscillations, which is achieved by installing weighting inserts or performing the back of the blade with cavities. Such blades do not allow to achieve the necessary noise reduction, as well as the weight of the propellers.
Известна конструкция пустотелой лопасти судового гребного винта (US, 302884, 11.07.68, Ns 9539/68, Швеция, В 63H 1/14), включающая переднюю и заднюю стенки, соединенные между собой по кромкам и образующие, соответственно, нагнетающую и всасывающую винтовые поверхности, выполненная из отдельных секций со стыками по горизонтальным плоскостям, имеющая внутренний силовой набор (горизонтальные и вертикальные ребра жесткости) Однако, в указанной конструкции лопасти гребного винта предусмотрено наличие симметричного контура лопасти, предназначенного только для снижения веса конструкции лопасти, при котором не предусмотрено обеспечение задачи снижения уровня вибрации и шума, где источником является работающий гребной винт в условиях работы с заданной неоднородностью поля скоростей от набегающего потока, и не обеспечивается уменьшение кромочного шума лопастей, возникающего из- за вибрации кромок лопастей при работе гребного винта. Пустотелая лопасть гребного винта по патенту Швеции Ns 302884, (бюл. Ne 15, опубл. 28.04.1971 г.) принята в качестве наиболее близкого аналога. Задачей предлагаемого изобретения является, снижение вибрации и кромочного шума лопасти при работе гребного винта, минимизация излучения с дискретным спектром при сниженном весе лопасти и высоких прочностных характеристиках.A known design of the hollow blade of a ship propeller (US, 302884, 11.07.68, Ns 9539/68, Sweden, B 63H 1/14), including front and rear walls, interconnected along the edges and forming, respectively, a discharge and a suction screw surfaces made of separate sections with joints on horizontal planes, having an internal power set (horizontal and vertical stiffeners) However, in the specified design of the propeller blade there is a symmetrical contour of the blade, designed only for I reduce the weight of the blade structure, which does not provide for the task of reducing the level of vibration and noise, where the source is a working propeller in conditions of work with a given inhomogeneity of the velocity field from the incoming flow, and the edge noise of the blades due to edge vibration is not reduced blades during the operation of the propeller. The hollow propeller blade according to the Swedish patent Ns 302884, (bull. Ne 15, publ. 04/28/1971) is adopted as the closest analogue. The objective of the invention is to reduce vibration and edge noise of the blade during operation of the propeller, minimize radiation with a discrete spectrum with reduced weight of the blade and high strength characteristics.
Задача решена тем, что в пустотелой лопасти, включающей вершину, корневую часть, стенки входящей и выходящей кромок, соединенных между собой обшивкой и образующих, соответственно, нагнетающую и всасывающую винтовые поверхности и контур лопасти, а также внутренний силовой набор, согласно изобретению, пустотелая лопасть выполнена лито- сварной, ее контур имеет саблевидную форму, а внутренний силовой набор выполнен в виде силовой продольной балки и поперечных силовых элементов. При этом силовая продольная балка установлена в полости пустотелой лопасти, радиально по ее длине, по линии контура, совпадающей с наибольшими толщинами профилей сечений лопасти, и приварена одним концом к вершине лопасти, а другим концом — в корневой ее части. А поперечные силовые элементы расположены по цилиндрическим образующим, их концы приварены к стенкам входящей и выходящей кромок, соответственно, а в средней части - к силовой продольной балке. На участке лопасти, начинающемся от величины размаха лопасти, соответствующей 0,50 радиуса гребного винта до корневой части лопасти, масса входящей кромки максимально увеличена, а масса выходящей кромки - минимально уменьшена. Кроме того, внутренние пустоты лопасти заполнены композитным вибродемпфирующим гранулированным материалом с малым удельным весом.The problem is solved in that in a hollow blade comprising a vertex, a root part, walls of the inlet and outlet edges interconnected by a skin and forming, respectively, a screw and suction screw surfaces and a blade contour, as well as an internal power set, according to the invention, a hollow blade it is cast-welded, its contour has a saber shape, and the internal power set is made in the form of a longitudinal force beam and transverse power elements. In this case, the longitudinal force beam is installed in the cavity of the hollow blade radially along its length, along a contour line coinciding with the largest thicknesses of the profiles of the sections of the blade, and welded at one end to the top of the blade, and the other end in its root part. And the transverse force elements are arranged along cylindrical generators, their ends are welded to the walls of the inlet and outlet edges, respectively, and in the middle part to the longitudinal force beam. In the area of the blade, starting from the magnitude of the span of the blade corresponding to 0.50 of the radius of the propeller to the root of the blade, the mass of the incoming edge is maximally increased, and the mass of the outgoing edge is minimized. In addition, the internal voids of the blade are filled with a composite vibration-damping granular material with a low specific gravity.
Кроме того, корневая часть лопасти выполнена с возможностью крепления к ступице гребного винта посредством механического крепления через вибродемпфирующие прокладки.In addition, the root part of the blade is made with the possibility of fastening to the hub of the propeller by mechanical fastening through vibration damping pads.
Кроме того, массив лопасти по всему контуру выполнен из отдельных радиальных секций, стыкуемых по линиям раздела.In addition, the massif of the blade along the entire contour is made of separate radial sections joined along the dividing lines.
Кроме того, обшивка секций последовательно от корня лопасти до вершины имеет различную толщину, уменьшающуюся в направлении вершины лопасти и к входящей и выходящей кромкам.In addition, the cladding of the sections sequentially from the root of the blade to the top has a different thickness, decreasing in the direction of the top of the blade and to the incoming and outgoing edges.
Выполнение пустотелой лопасти, контур которой имеет саблевидную форму (степень саблевидности — θ), суть и эффективность которой заключается в отличии формы лопасти от симметричной, а также от распределения саблевидности вдоль радиуса винта по размаху лопасти, оказывающейся своей для каждой картины заданной неоднородности поля скоростей, обеспечивает получение повышенных пропульсивных качеств гребного винта с одновременной минимизацией уровней докавитационного низкочастотного акустического излучения гребного винта, вызванного обтеканием лопастей в неоднородном поле скоростей с дискретным спектром. Материалом лопасти может служить бронзовый сплав, сталь, титановый сплав, любые разновидности материала, используемого для изготовления гребных винтов. WThe implementation of a hollow blade, the contour of which has a saber shape (saber degree - θ), the essence and effectiveness of which is to distinguish the blade shape from the symmetrical one, as well as the distribution of the saber shape along the radius of the screw along the blade span, which turns out to be different for each given pattern of velocity field inhomogeneity, provides enhanced propulsive qualities of the propeller while minimizing the levels of pre-cavitation low-frequency acoustic radiation of the propeller caused by the flow of blades in an inhomogeneous velocity field with a discrete spectrum. The material of the blade can be bronze alloy, steel, titanium alloy, any kind of material used for the manufacture of propellers. W
4four
Для сохранения прочностных характеристик геометрическая форма пустотелой лопасти судового гребного винта с саблевидным контуром обеспечена конструкцией состоящей из обшивки и набора, имеющих лито- сварную конструкцию, где главный силовой элемент набора представлен 5 мощной продольной балкой, проходящей радиально по всему размаху лопасти, совпадая с трассировкой контура наибольших толщин профилей сечений лопасти, соединяя её вершину с корневой частью, и поперечными силовыми элементами конструкции сечений лопасти, располагающимися в цилиндрических поверхностях и стыкуемыми с главным силовымTo maintain strength characteristics, the geometric shape of the hollow blade of a ship propeller with a saber-shaped contour is provided by a structure consisting of a sheathing and a kit having a cast-welded design, where the main power element of the kit is represented by a 5 powerful longitudinal beam extending radially across the entire span of the blade, coinciding with the trace of the contour the greatest thicknesses of the profiles of the sections of the blade, connecting its top with the root part, and the transverse force elements of the design of the sections of the blade, located in cylindrical surfaces and mating with the main power
10 элементом, идущими от стенок входящей, передней до выходящей, задней кромок лопасти, передавая местные нагрузки на продольный главный силовой элемент конструкции набора лопасти. В результате конструкцией обеспечивается опора обшивке и геометрическая форма лопасти, а во взаимодействии обшивки и набора воспринимаются все виды нагрузок:10 element, going from the walls of the incoming, leading to the outgoing, trailing edges of the blade, transferring local loads to the longitudinal main power element of the blade set construction. As a result, the design provides support for the casing and the geometric shape of the blade, and in the interaction of the casing and the set all types of loads are perceived:
15 продольные, изгибные и крутящие, действующие на лопасть при вращении гребного винта.15 longitudinal, bending and twisting, acting on the blade during rotation of the propeller.
Формой пустотелой лопасти судового гребного винта закрепленной в его конструкции при саблевидном контуре лопасти обеспечиваются все прочностные параметры с выдерживанием всех гидродинамическихThe shape of a hollow blade of a ship propeller fixed in its design with a saber-shaped blade contour provides all strength parameters withstanding all hydrodynamic
20 нагрузок (в том числе и реверсивных), в которой заложена геометрия лопастей, выбранная из условия работы гребного винта в набегающем потоке при заданной неоднородности поля скоростей, и, одновременно, с сохранением повышенных пропульсивных качеств гребного винта, при этом также обеспечивается снижение уровней докавитационного акустического20 loads (including reverse), in which the blade geometry is selected, selected from the operating condition of the propeller in the incoming flow for a given velocity field heterogeneity, and, at the same time, while maintaining increased propulsive qualities of the propeller, this also reduces the levels of pre-cavitation acoustic
25 излучения гребного винта вызванного обтеканием лопастей в неоднородном поле скоростей с дискретным спектром.25 propeller radiation caused by the flow around the blades in an inhomogeneous velocity field with a discrete spectrum.
Для снижения вибрации и кромочного шума лопастей, а также и их веса образовавшиеся между обшивкой и внутренним набором внутренние свободные полости лопастей заполнены композитным вибродемпфирующимTo reduce the vibration and edge noise of the blades, as well as their weight, the inner free cavities of the blades formed between the casing and the internal set are filled with a composite vibration damping
30 гранулированным материалом с малым удельным весом (0,5-0,8 т/м3) , который после заполнения внутреннего пустотелого объема лопасти саморасширяется и способствует снижению веса гребного винта в целом. Применительно к современным гребным малошумным винтам сборной конструкции с саблевидными лопастями пустотелая часть объема лопасти может составить ориентировочно около 30% объема тела лопасти (если принять условно-среднюю толщину обшивки, формирующей засасывающую и нагнетающую стороны профиля лопасти около 25 мм).30 granular material with a low specific gravity (0.5-0.8 t / m 3 ), which, after filling the internal hollow volume of the blade, self-expands and helps to reduce the weight of the propeller as a whole. In relation to modern low-noise propellers of a prefabricated design with saber-shaped blades, the hollow part of the blade volume can be approximately 30% of the body volume of the blade (if we take the conditionally-average thickness of the skin forming the suction and discharge sides of the blade profile of about 25 mm).
Заявленная конструкция пустотелой лопасти судового гребного винта позволяет существенно снизить уровни вибрации и шума, обусловленного гидроупругими колебаниями лопастей, вращающихся в набегающем потоке при их малом весе и высоких прочностных характеристиках. Изобретение пояснено чертежами на которых: на фиг.1 — общий вид лопасти со стороны нагнетающей части при снятом фрагменте обшивки.The claimed design of the hollow blade of a ship propeller can significantly reduce the levels of vibration and noise caused by hydroelastic vibrations of the blades rotating in a free stream with their low weight and high strength characteristics. The invention is illustrated by drawings in which: in Fig.1 is a General view of the blades from the side of the discharge part with the removed fragment of the skin.
На фиг. 2 - разрез по А— А с фиг.1 вдоль размаха лопасти На фиг. 3 — сечение лопасти по Б— Б с фиг. 1. Лопасть включает корневую часть 1, выполненную литой, предназначенную для крепления к ступице, с приваренными к ней литыми передней стенкой 2 входящей кромки и задней стенкой 3 выходящей кромки, которые, в свою очередь, приварены к цельнолитой части вершины — концевой части (законцовки) 4 лопасти, образуя контур лопасти. Стенка 2 входящей кромки и стенка 3 выходящей кромки соединены между собой по кромкам обшивкой 5, образуя всасывающую и нагнетающую винтовые поверхности лопасти (фиr.l, 2) и контур саблевидной формы (степень саблевидности — θ).In FIG. 2 is a section along A — A of FIG. 1 along the span of the blade. In FIG. 3 - section of the blade according to BB from FIG. 1. The blade includes a root part 1 made of cast, intended for fastening to the hub, with cast front wall 2 of the incoming edge welded to it and the rear wall 3 of the outgoing edge, which, in turn, are welded to the solid part of the top - the end part (ending ) 4 blades, forming the contour of the blade. The wall 2 of the input edge and the wall 3 of the output edge are interconnected along the edges of the casing 5, forming a suction and forcing screw surfaces of the blade (fir.l, 2) and a saber-shaped contour (degree of saber-shaped - θ).
Форма пустотелой лопасти с выбранной саблевидностью закреплена снаружи обшивкой 5 и изнутри силовым набором, образующими лито- сварную конструкцию, где главным силовым элементом набора, является мощная продольная балка 6, которая, проходя радиально по всему размаху лопасти ( по длине), лежит на линии трассировки контура наибольших толщин профилей сечений лопасти и соединяет вершину 4 лопасти с её корневой частью 1 (фиr.l) при помощи сварки. Дополнительными элементами силового набора лопасти являются поперечные силовые элементы 7 сечений лопасти (фиг.1,2), располагающиеся в цилиндрических поверхностях между стенкой 2 и стенкой 3 лопасти. Концы поперечных силовых элементов 7 приварены к стенкам 2 и 3, соответственно, входящей и выходящей кромок, а средние части силовых элементов 7 соединены с помощью сварки с главным силовым элементом - с продольной балкой 6, передавая ей местные нагрузки, работая вместе с главным силовым элементом конструкции набора, продольной балкой 6, заодно с обшивкой 5, определяющей собой внешнюю поверхность всасывающей и нагнетающей оболочек лопасти, работающей в среде набегающего потока. Металлической конструкцией лопасти образованы внутренние полости: полость 8, расположенная относительно продольной балки 6 в сторону стенки 2 входящей кромки, и полость 9, расположенная относительно продольной балки 6 в сторону стенки 3 выходящей кромки (фиг. l, 3).The shape of the hollow blade with a selected saber is fixed externally by the sheathing 5 and from the inside by a power set forming a cast-welded structure, where the main power element of the set is a powerful longitudinal beam 6, which, passing radially along the entire span of the blade (in length), lies on the trace line the contour of the largest thicknesses of the profiles of the sections of the blade and connects the top 4 of the blade with its root part 1 (fir.l) by welding. Additional elements of the power set of the blades are transverse power elements 7 of the cross sections of the blade (Fig.1,2) located in cylindrical surfaces between the wall 2 and the wall 3 of the blade. The ends of the transverse power elements 7 are welded to the walls 2 and 3, respectively, of the incoming and outgoing edges, and the middle parts of the power elements 7 are connected by welding with the main power element - with the longitudinal beam 6, transmitting local loads to it, working together with the main power element the design of the kit, a longitudinal beam 6, at the same time with a casing 5, which defines the outer surface of the suction and discharge shells of the blade, operating in a free flow environment. The metal structure of the blade contains internal cavities: a cavity 8, located relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the wall 2 of the incoming edge, and a cavity 9, relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the wall 3 of the outgoing edge (Fig. L, 3).
Предлагаемой конструкцией силового набора обеспечивается опора обшивке и совокупно определяется геометрическая форма лопасти, при которой в едином взаимодействии обшивки и набора воспринимаются все виды нагрузок: продольные, изгибные и крутящие, действующие на лопасть при вращении гребного винта.The proposed design of the power set provides support to the casing and together determines the geometric shape of the blade, in which in a single interaction of the casing and the set all kinds of loads are perceived: longitudinal, bending and twisting, acting on the blade during rotation of the propeller.
Положение поверхностей одной из сторон внутренних ребер жесткости - поперечных силовых элементов 7 совпадает с поверхностями концентрических цилиндров, ось которых является осью гребного винта. Радиусы поверхностей концентрических цилиндров отличаются между собой на величину равную примерно 0,10 части радиуса гребного винта R (около 200-300 мм) таким образом, что полученные для определения положения сечений лопасти теоретические линии концентрических поверхностей совпадают с окружностями, соответствующими положению относительных радиусов гребного винта начиная от 0,30R; 0,4OR; 0,50R; и т.д. до предельно допустимого рационального положения теоретических линий конструкции сечений лопасти (металлической матрицы), при которой полностью обеспечиваются все прочностные требования по лопасти. С целью достижения наибольшего приближения положения главного силового элемента продольной балки 6 к центру кручения (к оси гидродинамических фокусов профилей сечений) для обеспечения снижения значений гидродинамических скручивающих и изгибающих моментов, матрица конструкции сформирована таким образом, чтобы масса стенки 2 входящей кромки была максимально увеличена, сопровождаясь соответствующим уменьшением объема прилегающей внутренней полости 8, а масса стенки 3 выходящей кромки по возможности уменьшена, сопровождаясь соответствующим увеличением объема прилегающей внутренней полости 9. Подобное перераспределение материала входящей и выходящей кромок, начиная с района размаха лопасти, близкого к положению относительных радиусов гребного винта 0,50...0,6OR, обеспечивается вплоть до начала области формирования верхней литой концевой части 4 (законцовки) лопасти.The position of the surfaces of one of the sides of the internal stiffening ribs - the transverse force elements 7 coincides with the surfaces of the concentric cylinders, the axis of which is the axis of the propeller. The radii of the surfaces of the concentric cylinders differ from each other by an amount equal to about 0.10 part of the radius of the propeller R (about 200-300 mm) so that the theoretical lines of the concentric surfaces obtained to determine the position of the blade sections coincide with the circles corresponding to the position of the relative radii of the propeller starting from 0.30R; 0.4OR; 0.50 R; etc. to the maximum permissible rational position of the theoretical lines of the design of the sections of the blade (metal matrix), at which all strength requirements for the blade are fully provided. In order to achieve the closest approximation of the position of the main power element of the longitudinal beam 6 to the torsion center (to the axis of the hydrodynamic focuses of section profiles) to ensure lower values of hydrodynamic torsional and bending moments, the construction matrix is formed so that the mass of the wall 2 of the incoming edge is maximized, accompanied by a corresponding decrease in the volume of the adjacent inner cavity 8, and the mass of the wall 3 of the outgoing edge is reduced as much as possible, accompanied by a corresponding increase in the volume of the adjacent inner cavity 9. A similar redistribution of the material of the incoming and outgoing edges, starting from the area azmaha blade, close to the relative position of the propeller radius 0,50 ... 0,6OR, is provided until the beginning of the area forming the upper end portion 4 molded (tip) of the blade.
Внутренние полости 8 и 9, располагающиеся относительно продольной балки 6 в стороны стенок 2 и 3, заполнены ячеистой сердцевиной состоящей из композитного вибродемпфирующего материала с удельным весом 0,5-0,8 т/м3 . (фиг.З).The internal cavities 8 and 9, located relative to the longitudinal beam 6 in the direction of the walls 2 and 3, are filled with a cellular core consisting of a composite vibration damping material with a specific gravity of 0.5-0.8 t / m 3 . (Fig. 3).
По аналогии с гребными винтами сборной конструкции, имеющими цельнолитые лопасти в корневой части 1 пустотелой лопасти предусмотрена возможность крепления ее к ступице гребного винта посредством механического крепления через вибродемпфирующие прокладки 10.By analogy with the prefabricated propellers having solid cast vanes in the root part 1 of the hollow blade, it is possible to fasten it to the propeller hub by mechanical fastening through vibration damping pads 10.
Корневая часть 1 с литыми стенками 2 и 3 входящей и выходящей кромок, приваренными к цельнолитой части вершины 4, и обшивка 5, а также элементы 6 и 7 силового набора (фиг.1,2,3) формируют весь комплекс целостной геометрической формы конструкции пустотелой лито-сварной лопасти, образуют своего рода металлическую матрицу. Металлическая матрица конструкции лопасти обеспечивает все подкрепленные расчетами прочностные параметры в области упругих деформаций, необходимые для выдерживания всех действующих эксплуатационных гидродинамических нагрузок, включая скручивающие и изгибающие моменты, которые могут возникнуть при работе гребного винта (в том числе при реверсе) в водной среде. На основе выполненных ранее исследований применительно к прототипам (аналогам) настоящего изобретения следует, что при рационально выбранных конструктивных элементах набора и обшивки пустотелой лопасти, имеющей саблевидный контур, с обеспечением максимальной возможности приближения центра изгиба и кручения сечений лопасти к центру приложения гидродинамических сил, созданы условия для достижения уменьшения возникающих от гидродинамических нагрузок изгибно-крутильных колебаний динамически деформируемой лопасти, даже при наличии большой степени саблевидности лопастей (high skеw), когда за счет формирования геометрии пустотелой лопасти металлической конструкцией, не отличающейся внешне от цельнолитой лопасти с выполнением всех требований предъявляемых к гребным винтам по механической прочности, в том числе по эрозийной стойкости и ударопрочностным характеристикам, обеспечивается надежность и эксплуатационная долговечность пустотелых лопастей заявленной конструкции.The root part 1 with molded walls 2 and 3 of the inlet and outlet edges welded to the solid part of the vertex 4, and the sheathing 5, as well as the elements 6 and 7 of the power set (Figs. 1,2,3) form the whole complex of a hollow geometric shape of the hollow structure cast-welded blades form a kind of metal matrix. The metal matrix of the blade structure provides all the strength parameters supported by calculations in the field of elastic deformations necessary to withstand all existing operational hydrodynamic loads, including torsional and bending moments that may occur during operation of the propeller (including during reverse) in an aqueous medium. Based on the previously performed studies in relation to the prototypes (analogues) of the present invention, it follows that with rationally selected structural elements of the set and sheathing of a hollow blade having a saber-like contour, with the maximum possible approach of the center of bending and torsion of the blade sections to the center of application of hydrodynamic forces, conditions are created to achieve a reduction in the bending-torsional vibrations of a dynamically deformable blade arising from hydrodynamic loads, even in the presence of the highest degree of blade saber (high skеw), when due to the formation of the geometry of the hollow blade with a metal structure that does not differ externally from the solid cast blade with all the requirements for propellers fulfilled in terms of mechanical strength, including erosion resistance and impact resistance, reliability and operational durability of hollow blades of the claimed design.
Для реализации лито— сварной конструкции лопасти с учетом величины реальных диаметров гребных винтов массив лопасти для удобства ее изготовления может разделяться на ряд отдельных секций - частей металлической матрицы лопасти, которые могут изготавливаться в виде отдельных отливок, а затем стыковаться в местах стыковочных граней - разделения секций, контур которых лежит на соответствующих поверхностях концентрических цилиндров сечений лопасти определяющих места разделения лопасти на секции. В общем случае таких частей-секций лопасти, из которых при большом диаметре изготавливают целую лопасть, может быть от 3-х до 5, что находится в зависимости от диаметра гребного винта и размаха лопасти.To implement a cast-welded blade design, taking into account the real diameters of the propellers, the blade array for the convenience of its manufacture can be divided into a number of separate sections - parts of the metal matrix of the blade, which can be made in the form of separate castings, and then docked in the places of the connecting faces - separation sections , the contour of which lies on the corresponding surfaces of the concentric cylinders of the sections of the blade defining the location of the separation of the blade into sections. In the general case, such parts-sections of the blade, from which a large blade is made with a large diameter, can be from 3 to 5, which depends on the diameter of the propeller and the size of the blade.
Для изготовления литых частей конструкции лопастей используют все современные технологии литья (точное литье под давлением, прессование полотен обшивки 5 оболочек и т.д.). Сборка секций лопасти производится на постелях, близких по конструкции судосборочному корпусному производству. После черновой сборки лопасти с заполнением внутренних полостей композитным материалом, в соответствии с принятой технологией винтового производства, лопасти поступают сначала на первичную станочную обработку, а затем на сборку и окончательную чистовую доводку гребных винтов сборной конструкции. При этом эксплуатационные качества пустотелой лопасти гребного винта обеспечиваются (например, по эрозийным и ударопрочностным характеристикам) на уровне обычных судовых гребных винтов.For the manufacture of cast parts for the design of the blades, all modern casting technologies are used (precision injection molding, pressing of sheathing of 5 shells, etc.). Blade sections are assembled on beds that are close in design to ship assembly hull production. After rough assembly of the paddle blade internal cavities with a composite material, in accordance with the adopted technology of screw production, the blades go first to the primary machining, and then to the assembly and final finishing of the propellers of the assembled structure. At the same time, the performance of a hollow propeller blade is ensured (for example, by erosion and impact resistance characteristics) at the level of conventional ship propellers.
Обшивка 5 каждой секции лопасти - последовательно в направлении от корня до вершины выполнена из материала различной толщины. Передняя и задняя стенки секции выполнены из нескольких листов различной толщины, соединенных сваркой, меняющейся от корня лопасти до её вершины начиная с большей толщины до меньшей и с разной толщиной листов, симметрично уменьшающихся к кромкам входящей и выходящей (задней) стенки - выходящей кромки лопасти по обеим сторонам от главного силового элемента 6 набора лопасти .Sheathing 5 of each section of the blade - sequentially in the direction from the root to the top is made of material of various thicknesses. The front and rear walls of the section are made of several sheets of various thicknesses connected by welding, varying from the root of the blade to its apex, starting from a larger thickness to a smaller one and with different thicknesses of sheets symmetrically decreasing to the edges of the incoming and outgoing (rear) walls - the outgoing edges of the blade along to both sides of the main power element 6 of the set of blades.
При работе пустотелой лопасти, как элемента движителя, с оптимально выбранной саблевидностью в заданном неоднородном поле скоростей, обеспечивается постепенный вход лопасти в зону подторможенности или ускоренное™ потока за счет чего элементарные нестационарные силы, возникающие на различных участках лопасти, достигают своего максимума в различные моменты времени, и поэтому амплитуда результирующей нестационарной силы на каждой лопасти, а значит и гребном винте в целом, уменьшается, а время действия силы увеличивается, что приводит к уменьшению спектральных уровней сил и минимизации излучения гребного винта с дискретным спектром.When a hollow blade, as an element of a propulsion unit, with saber selectivity optimally selected in a given inhomogeneous velocity field, the blade gradually enters the braking zone or accelerated flow ™ due to which the elementary unsteady forces arising in different parts of the blade reach their maximum at various points in time , and therefore the amplitude of the resulting unsteady force on each blade, and therefore the propeller as a whole, decreases, and the time of the force increases, which leads to reducing spectral levels of forces and minimizing the radiation of a propeller with a discrete spectrum.
Наибольшие амплитуды вибрации наблюдаются вдоль выходящих кромок лопасти, т.е. на участках, где имеется минимальная толщина, а значит и минимальное механическое сопротивление по отношению к поперечным усилиям. Поэтому заполнение внутренних полостей пустотелого гребного винта композитным материалом приводит к преобразованию энергии изгибных колебаний участков лопастей в тепловую энергию, связанную со сдвигом внутри массива вибродемпфирующего материала. Размещение композитного вибродемпфирующего материала в зоне максимальных вибраций позволяет уменьшить вибрации не только концевых кромок лопасти, но и всей лопастей гребного винта в целом. В итоге уменьшается составляющая звукового излучения, обычно называемая кромочным шумом, усиленная гидроупругими колебаниями выходящей кромки лопасти.The largest vibration amplitudes are observed along the outgoing edges of the blade, i.e. in areas where there is a minimum thickness, and therefore a minimum mechanical resistance with respect to transverse forces. Therefore, filling the internal cavities of the hollow propeller with a composite material leads to the conversion of the energy of the bending vibrations of the sections of the blades into thermal energy associated with a shift within the array of vibration damping material. Placing the composite vibration damping material in the zone of maximum vibrations reduces vibration not only of the end edges of the blade, but of the entire propeller blade as a whole. As a result, the component of sound radiation, usually called edge noise, is reduced, reinforced by hydroelastic vibrations of the outgoing edge of the blade.
По сравнению с известными конструкциями лопастей гребного винта, предлагавшимися для уменьшения кромочного Шума и снижения вибрации лопастей, данная конструкция с использованием наполнения внутренних пустотелых объемов лопасти композиционным материалом приведет к большему увеличению потерь колебательной энергии и вибрации лопасти, а следовательно и обусловленного этим звукоизлучения, нежели на гребных винтах сборной конструкции, имеющих цельнолитые лопасти, за счет увеличения площади поверхности, на которой происходит диссипация колебательной энергии. Экспериментальные оценки показали, что, уровни вибрации и шума гребных винтов на судах, где основные источники шума гребного винта, рабочего колеса водомета и т. д. обусловлены кромочным шумом и гидроупругими колебаниями их лопастей, могут быть снижены более чем на 8—10 дБ. Предложенная конструкция пустотелой лопасти судового гребного винта позволяет снизить вибрацию и шум, возникающие при работе гребного винта и других лопастных механизмов с вращающимися или с неподвижными лопастями, обтекаемых потоком (рабочих колес, статоров осевых насосов, турбин и т.д.) при высоких прочностных характеристиках и сниженном весе. Compared with the known designs of the propeller blades, proposed to reduce edge Noise and reduce the vibration of the blades, this design using the filling of the internal hollow volumes of the blades with composite material will lead to a greater increase in the loss of vibrational energy and vibration of the blades, and therefore the resulting sound emission, rather than prefabricated propellers with solid cast vanes by increasing the surface area on which dissipation occurs vibrational energy. Experimental estimates have shown that the levels of vibration and noise of propellers on ships where the main sources of noise of the propeller, impeller of a water cannon, etc. are caused by edge noise and hydroelastic vibrations of their blades can be reduced by more than 8-10 dB. The proposed design of the hollow blade of a ship propeller allows to reduce vibration and noise arising during the operation of the propeller and other blade mechanisms with rotating or fixed blades, streamlined by the flow (impellers, axial pump stators, turbines, etc.) with high strength characteristics and reduced weight.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Пустотелая лопасть судового гребного винта, включающая вершину (4) и корневую часть (1), стенки входящей и выходящей кромок, соединенных между собой обшивкой (5), образующие, соответственно, нагнетающую и всасывающую винтовые поверхности и контур лопасти, а также внутренний силовой набор, отличающаяся тем, что пустотелая лопасть имеет контур саблевидной формы и выполнена лито-сварной, а внутренний силовой набор выполнен в виде силовой продольной балки (6) и поперечных силовых элементов (7), при этом силовая продольная балка (6) установлена в полостях (8,9) пустотелой лопасти радиально по ее длине, по линии контура, совпадающей с наибольшими толщинами профилей сечений лопасти, и приварена одним концом к вершине (4) лопасти, а другим концом — к корневой ее части (1), а поперечные силовые элементы (7) расположены по цилиндрическим образующим, их концы приварены к стенке (2) входящей кромки и к стенке (3) выходящей кромки, соответственно, а их средние части соединены с силовой продольной балкой (6), причем на участке лопасти, начинающемся от величины размаха лопасти, соответствующей 0,5 радиуса гребного винта, вплоть до корневой части (1) лопасти масса входящей кромки максимально увеличена, а масса выходящей кромки - минимально уменьшена.1. The hollow blade of the ship's propeller, including the top (4) and the root part (1), the walls of the inlet and outlet edges interconnected by a skin (5), forming, respectively, the pumping and suction screw surfaces and the contour of the blade, as well as the inner a power set, characterized in that the hollow blade has a saber-shaped contour and is cast-welded, and the internal power set is made in the form of a longitudinal force beam (6) and transverse force elements (7), while the longitudinal force beam (6) is installed in by cavities (8.9) of the hollow blade radially along its length, along a contour line coinciding with the largest thicknesses of the profiles of the sections of the blade, and is welded at one end to the top (4) of the blade, and the other end to its root part (1), and the transverse power elements (7) are arranged along cylindrical generators, their ends are welded to the wall (2) of the incoming edge and to the wall (3) of the outgoing edge, respectively, and their middle parts are connected to the power longitudinal beam (6), and in the area of the blade starting from the magnitude of the span of the blade corresponding to 0.5 radius rebnogo screws up to the root part (1) the mass of the leading edge of the blade is maximized, and the mass leaving the edges - minimally reduced.
2. Пустотелая лопасть по п.l, отличающаяся тем, что её внутренние полости (8,9) заполнены композитным вибродемпфирующим гранулированным материалом, имеющим малый удельный вес. 2. A hollow blade according to claim 1, characterized in that its internal cavities (8.9) are filled with a composite vibration-damping granular material having a low specific gravity.
3. Пустотелая лопасть по п.l, отличающаяся тем, что корневая часть , лопасти выполнена с возможностью крепления к ступице гребного винта посредством механического крепления через вибродемпфирующие прокладки (10).3. A hollow blade according to claim 1, characterized in that the root part of the blade is made with the possibility of fastening to the hub of the propeller by mechanical fastening through vibration damping pads (10).
4. Пустотелая лопасть по п.l, отличающаяся тем, что массив лопасти по всему его контуру выполнен из отдельных радиальных секций, стыкуемых по линиям раздела. 4. The hollow blade according to claim 1, characterized in that the blade array along its entire contour is made of separate radial sections joined along the dividing lines.
5. Пустотелая лопасть по п. 4, отличающаяся тем, что обшивка (5) секций, фиксирующая профиль лопасти по сечениям последовательно от корневой части (1) лопасти до ее вершины (4) выполнена из материала различной толщины, уменьшающейся в направлении законцовки - вершины (4) лопасти и к входящей и выходящей кромкам. 5. A hollow blade according to claim 4, characterized in that the sheathing (5) of the sections, fixing the profile of the blade along sections in series from the root part (1) of the blade to its top (4) is made of material of different thickness, decreasing in the direction of the tip - top (4) the blades to both the incoming and outgoing edges.
PCT/RU2008/000363 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller WO2009154496A1 (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2008/000363 WO2009154496A1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller
CN200880129561.4A CN102046462B (en) 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller
EA201001474A EA017191B1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2008/000363 WO2009154496A1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009154496A1 true WO2009154496A1 (en) 2009-12-23

Family

ID=41434260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2008/000363 WO2009154496A1 (en) 2008-06-09 2008-06-09 Hollow blade of a ship propeller

Country Status (3)

Country Link
CN (1) CN102046462B (en)
EA (1) EA017191B1 (en)
WO (1) WO2009154496A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103775136A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中航商用航空发动机有限责任公司 Vane

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103723260B (en) * 2014-01-02 2017-02-01 周宗伟 Marine propeller
CN106287959B (en) * 2016-08-17 2022-03-22 芜湖美智空调设备有限公司 Quiet leaf wind wheel, cabinet air conditioner and air conditioner
CN110901827A (en) * 2019-12-05 2020-03-24 中国船舶重工集团公司第七一九研究所 Ship and accessory structure thereof

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003093101A1 (en) * 2002-04-29 2003-11-13 Rolls-Royce Naval Marine, Inc. Propeller
RU2313469C1 (en) * 2006-03-09 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕТАЮЩИЙ ТРАНСПОРТ" (ООО "Ле Транс") Propeller

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE315526B (en) * 1968-07-11 1969-09-29 Karlstad Mekaniska Ab
CH563525A5 (en) * 1973-03-22 1975-06-30 Escher Wyss Gmbh Hollow blade for hydraulic arrgmt e.g. ships propeller - consists of ribbed casting on which plates are welded
CN2056413U (en) * 1989-06-08 1990-04-25 田自东 Hollow ship's propeller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003093101A1 (en) * 2002-04-29 2003-11-13 Rolls-Royce Naval Marine, Inc. Propeller
RU2313469C1 (en) * 2006-03-09 2007-12-27 Общество с ограниченной ответственностью "ЛЕТАЮЩИЙ ТРАНСПОРТ" (ООО "Ле Транс") Propeller

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103775136A (en) * 2012-10-23 2014-05-07 中航商用航空发动机有限责任公司 Vane

Also Published As

Publication number Publication date
EA017191B1 (en) 2012-10-30
CN102046462B (en) 2013-08-21
CN102046462A (en) 2011-05-04
EA201001474A1 (en) 2011-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105117564B (en) A kind of the pump-jet propulsor hydraulic model and its design method of stator before rotor circumferential direction asymmetric arrangement
Yakovlev et al. Numerical design and experimental verification of a rim-driven thruster
KR102037018B1 (en) Propeller with small duct, and ship
EP2298640B1 (en) Ducted pre-swirl stator assembly
WO2009154496A1 (en) Hollow blade of a ship propeller
CN106951623B (en) Pump jet propeller hydraulic model with Helmholtz resonant cavity and design method thereof
US8540484B2 (en) Low mass diffuser vane
CN104462652A (en) Design method of hydraulic model of shaftless drive type integrated motor pump jet
RU2368534C1 (en) Hollow blade of marine screw propeller
CN105818951A (en) Novel front laterally-inclined guide vane type pump spraying propeller and design method thereof
AU2008255279B2 (en) A submersible propulsor unit
RU2640910C2 (en) Vessel propulsor
CN107117279A (en) Mix the detachable guide-tube structure of interlayer composite material and its watertight connection structure
CN104773279A (en) Curved culvert type marine propeller
RU2710142C1 (en) Low noise screw propeller
KR20200033294A (en) Water Vehicle Propeller
RU2130403C1 (en) Shipboard propeller
RU2149798C1 (en) Marine propulsor
EP2046632B1 (en) A silencer, a marine vessel and a method of silencing a marine exhaust
KR101996391B1 (en) Ship provided with at least one shaft line equipped with a helical pump propeller
US20050169751A1 (en) Spiral pertaining to a turbo-machine
RU2709865C1 (en) Propeller composite blade
KR20220047877A (en) marine propeller
WO2011071420A1 (en) Vane apparatus of an impeller of a radial/axial hydroturbine
RU2702811C1 (en) Screw propeller

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200880129561.4

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08874723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201001474

Country of ref document: EA

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 8222/DELNP/2010

Country of ref document: IN

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08874723

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1