Волновой движитель судна

е) КЫ (и) 2003593 С 11) 5 В бЗ Н 19 03 и .33 дяф САНИЕ ИЗОБРЕТЕН К на цапфу 2, которая снсолью 6, на поспеднеидиненные друг с другомляющим щыюм 10 иком 12 на конце, нахоком 5. раатоложенным взпф-лы, 4 ип абжена горизонталь шарнирно закреплвнешний рычаг 9 внутренний рычаг 1 дящимся в контактполости рабочег кий АИ. ущность саже но Кемнтет Ресснйскей Федераци не патентам н теварнъиа знака(УЗ Васильев Валентин Юрьевич(54) ВОЛНОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ СУДН(57) Использование: в судостроенииизобретения: рабочее крыло 1 свободно ной конены сое с управ 1 с ролис купачИзобретение относится к судостроению, а именно к движителям судов, использующим энергию морских волн,Известен волновый движитель (авт,св. М 1504161, кл. В 63 Н 19/02, 1985), крыло которого подвижно закреплено на оси вращения и удерживается в нейтральном(горизонтальном) положении упругими элементами - пружинами. Крыло с подпружиненным поперечным рычагом закреплено на стойке, которая подвижно закреплена на кронштейне, размещенном на подводной части корпуса судна вблизи его оконечности, Под действием вертикальной составляющей потока крыло поворачивается (перекладывается) на некоторый угол д, преодолевая сопротивление пруин,Недостатком этого движителя является его малая эффективность, обусловленная отклонением угла атаки от оптимального значения, поскольку угол д перекладки крыла, определяемый равенством возмущающего момента, создаваемого набегающим потоком, и противоположно направленного восстанавливающего момента, создаваемого упругими элементами с постоянной жесткостью, зависит не только от направления потока, но и от его скорости, которая может меняться в широких пределах при различных сочетаниях скорости хода судна и параметров его качки. Кроме того, этот движитель обладает большим гидродинамическим сопротивлением (в потоке находятся крыло, рычаг с пружинами, стойка и кронштейн), большим количеством и массой подвижных элементов, т.е, большей инерционностью, что также снижает эффективность движителя. Сложность конструкции обуславливает ее большую материалоемкость и стоимость и низкую надежность, а также усложняет размещение движителя на судне, например, в килевой части носовой оконечности, где амплитуда килевой качки максимальна, а опасность возникновения слемминга относительно невелика.Целью изобретения является повышение эффективности волнового движителя путем обеспечения оптимальной зависимости угла перекладки крыла от угла скоса набегающего потока в широком диапазоне его изменения.Укаэанная цель достигается тем, что у волнового движителя, содержащего крыло, подвижно закрепленное на валу, и механизм автоматической перекладки крыла, крыло выполнено с внутренней полостью, в которой размещен механизм автоматической перекладки, выполненный в виде закрепленной на валу горизонтальной, обращенной вперед по ходу судна консоли, на которой шарнирно закреплены соединенные между собойгоризонтальные рычаги, один из которых,расположенный снаружи основного крана,снабжен на конце управляющим крылом,расположенным за задней кромкой основного крыла при его горизонтальной ориентации, а другой, расположенный в полостиосновного крыла, снабжен на конце роли 10 ком, находящимся в контакте с кулачком,закрепленным в полости основного крыла,На фиг.1 представлен волновой движитель с крылом большого удлинения, в плане:на фиг,2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З -15 механизм автоматической перекладки движителя с крылом малого удлинения; на фиг.4- разрез Б-Б на фиг.З.Рабочее крыло 1 симметричного профиля насажено с возможностью поворота на20 валу 2, прикрепленном к борту 3 судна. Вкрыле 1 выполнена полость 4 с фигурнымкулачком 5, симметричным относительнохорды крыла 1, На валу 2 жестко закрепленагоризонтальная консоль 6 с втулкой 7 и ва 25 лом 8, на концах, которого закреплены наружный рычаг 9 с управляющим крылом 10и внутренний рычаг 11 с роликом 12, находящимся в контакте с кулачком 5,Крыло 1 имеет большое удлинение или30 снабжено гидродинамическими шайбами ипостоянное положение центра давления.Расстояние между осью цапфы и центромдавления выбрано минимальным, что позволяет скомпенсировать возмущающий мо 35 мент восстанавливающим моментом,создаваемым управляющим крылом 10 сплощадью, составляющей 4 - бфот площади основного крыла, при длине рычага 9, непревышающей длину хорды крыла 1. Рас 40 стояние меду осью цапфы и центром давления, смещенным к заднику крыла,составляет 0,003 - 0,004 длины хорды.При отсутствии скоса набегающего потока (ф= О) крылья 1 и 10 расположены гори 45 зонтально, ролик 12 расположен вцетральной впадине кулачка 5. При воздействии скошенного набегающего потока, например восходящего, крыло 10 и рычаг 9поднимаются, ролик 12 нажимает на кула 50 чок 5 сверху вниз и поворачивает крыло 1против часовой стрелки на угол д- -В. Приповороте крыла на угол д=2 айзакс направ 1ление вращение крыла 1 изменяется. Теперь крыло 1 вращается в ту же сторону, чтои крыло 10, отставая от него на угол айзакс,т,е, д=/3-амакс (фиг,2),Таким образом, зависимость угла перекладки дф) оптимальна в течение всего пе-2003593 риода качки, что обеспечивает высокую эффективность движителя в том числе при малых значениях угла скоса набегающего потока, что характерно для скоростного крупнотоннажного судна, В то же время конструкция механизма автоматической перекладки допускает перекладку рабочего крыла на угол до 40 О, т.е, движитель эффективен также для тихоходных судов на большом волнении.Применение движителя с крылом большого удлинения или снабженным гидродинамическими шайбами на конкретном судне может быть затруднено необходимостью его уборки (подъема, поворота) в нерабочее положение. У крыльев с малым удлинением при возрастании угла атаки , центр давления смещается к заднику крыла, при этом резко возрастает возмущающий момент, что требует для его компенсации существенно увеличить площадь управляющего крыла либо длину его, рычага, т,е. увеличить габариты движителя.Для сохранения габаритов движитель с крылом малого удлинения дополнительно снабжен стопором, выполненным в виде подвижного подпружиненного штыря 13, установленного на втулке 7 консоли б, гнезда 14 в передней стенке внутренней полости 4 крыла 1 и кулачка 15 на конце внутреннего рычага 11, Центр давления крыла 1 при Формула изобретения 1, ВОЛНОВОЙ ДВИЖИТЕЛЪ СУДНА, содержащий основное крыло, подвижно закрепленное на валу, и механизм автоматической перекладки основнбго крыла, отличающийся тем, что основное крыло выполнено с внутренней полостью, в которой размещен указанный механизм перекладки основного крыла, при этом механизм перекладки основного крыла выполнен с осью, расположенной во втулке, связаннОй посредством консоли с упомянутым валом, причем указанная ось одним концом шарнирно связана с рычагом, расположенным снаружи основного крыла и а=амкс смещен от оси вала 2 к задникукрыла на расстояние, равное 0,003 - 0 004длины хорды крыла,При отсутствии скоса набегающего по 5 тока крылья 1 и 10 расположены горизонтально, ролик 12 не касается кулачка 5,кулачок 15 удерживает штырь 13 в гнезде 14,крыло 1 горизонтально, При достижении угла скоса потока,8 величины, равной ал 1 акс,10 кулачок 15 выходит из зацепления со штырем 13, который выходит из гнезда 14 иосвобождает крыло 1. Крыло 1 поворачивается в ту же сторону, что и рычаг 9, упираяськулачком 5 в ролик 12, при этом между кры 15 лом 1 и рычагом 9 сохраняется постоянныйугол, равный амакс,Таким образом, выполняется близкий коптимальному закон перекладки 20 д= 0 приамакс, д=/ амакс при / амэкс При Щкс.= 30 перекладка крыла по 25 этому закону позволяет получить тягу, составляющую 92 - 95% от тяги, достигаемойпри оптимальном законе перекладки,(56) Авторское свидетельство СССР30 Ь. 1504161, кл, В 63 М 19/02, 1985. снабженным управляющим крылом, распо ложенным за заднеи кромкои основногокрыла, а другим концом ось шарнирно связана с рычагом, расположенным внутри полости основного крыла и кинематически взаимодействующим с кулачком, закреп ленным в упомянутой полости крыла.2. Движитель судна по п,1, отличающийся тем, что он снабжен стопором, выполненным в виде горизонтального, подвижно закрепленного на конце упомя нутой втулки подпружиненного фиксатораи кулачка, выполненного на соответствующем конце внутреннего рычага, а стопорящее гнездо для фиксатора выполнено в чередней стенке полости основного крыла.2003593 Составитель А. ЛогачевСтрельникова Твхред М.Моргентал ектор А. Ковер Реда Заказ 33 писное ТиражНПО "Поиск"113035, Москва, ЖПроизводственно-издательский комби атентааушская наб 4 атент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10