Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ - Патент РФ 2025405
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ
ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: для повышения пропульсивных характеристик судовых движителей в виде крыла. Сущность изобретения: плавниковый движитель содержит крыло с жесткой профилированной оболочкой, внутри которой размещен лонжерон, а также приводной рычаг. Лонжерон выполнен круглого поперечного сечения и жестко соединен с приводным рычагом. Крыло гидравлически связано посредством каналов, выполненных в лонжероне и приводном рычаге, с насосом для отсоса жидкости с его поверхности. Профилированная оболочка выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси лонжерона и перекрытия каналов лонжерона. 8 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2025405
Класс(ы) патента: B63H1/37
Номер заявки: 4838796/11
Дата подачи заявки: 12.06.1990
Дата публикации: 30.12.1994
Заявитель(и): Институт гидромеханики АН Украины (UA)
Автор(ы): Каян Владимир Павлович[UA]; Довгий Станислав Алексеевич[UA]; Лебедь Алексей Григорьевич[UA]; Лифанов Иван Кузьмич[RU]; Цыганюк Анатолий Иванович[UA]
Патентообладатель(и): Институт гидромеханики АН Украины (UA)
Описание изобретения: Изобретение относится к судовым движителям с рабочим органом в виде прямоугольного или стреловидного колеблющегося крыла и предназначено для повышения пропульсивных характеристик движителя на малоскоростных режимах движения судна с таким движителем.
Известно устройство для создания силы тяги колеблющимся в жидкости жестким крылом с симметричным профилем. Амплитуда угловых колебаний крыла определяется в основном жесткостью пружинных упоров-ограничителей, а также величиной линейной амплитуды и частоты колебаний крыла. Величина создаваемой таким движителем силы тяги определяется кинематическими параметрами колеблющегося крыла и его гидродинамическими характеристиками, определяемыми величиной мгновенного угла атаки.
Известно, что наиболее высокий коэффициент силы тяги колеблющегося крыла достигается при малых скоростях плавания, когда величина относительной поступи λp движителя невелика. При этом максимальные углы атаки крыла, как правило, достигают закритической величины, при которой появляется отрыв потока с носка крыла, что существенно ухудшает гидродинамическое качество крыла и пропульсивные характеристики движителя.
Предотвратить отрыв потока можно путем обеспечения безударного обтекания крыла за счет как механизации передней кромки (выдвижной предкрылок), так и путем отсоса части потока с напорной поверхности крыла вблизи его передней кромки. В случае гармонических колебаний крыла с большой амплитудой для описания течения вблизи носка профиля правомерным является применение квазистационарного подхода.
При ненулевых углах атаки крыла и отсосе через щель, расположенную на напорной стороне крыла вблизи его передней кромки, тангенциальная скорость жидкости на передней кромке с учетом направления будет равна
vt = vo - vq, где vo - скорость создаваемая набегающим потоком, и она пропорциональна углу атаки крыла α, vq - скорость, создаваемая отсосом и пропорциональная величине Q/2π r, где Q - расход жидкости через щель отсоса, r - расстояние от щели до передней кромки.
Для безударного обтекания крыла необходимо, чтобы вблизи передней кромки выполнялось условие vt = 0. В течение той части периода колебаний, когда на напорной стороне крыла увеличиваются угол атаки α до максимального в момент прохождения колеблющимся крылом нейтрального положения и скорость vt, в связи с чем необходимо увеличить и величину vq. Поэтому при отсосе с постоянным расходом жидкости (величину которого в связи с инерционностью гидравлических насосов трудно изменять дважды в течение периода колебаний крыла) необходимо, чтобы с увеличением α уменьшалось расстояние r, т.е. место расположения щели должно приближаться к передней кромке крыла. И наоборот, с уменьшением угла атаки величина vq должна уменьшаться, т.е. должно увеличиваться упомянутое выше расстояние r.
Известен машущий плавниковый движитель, содержащий в форме крыла малого удлинения плавник из эластичного материала, наполняемый текучей средой с переменным давлением, внутри которого параллельно передней его кромке установлен жесткий двояковогнутый лонжерон коробчатой формы, соединенный с приводным рычагом. Вблизи вогнутых полок лонжерона плавник выполнен с эластичными пластинами, образующими вместе с вогнутыми полками лонжерона вблизи верхней и нижней поверхностей плавника несколько не сообщающихся между собой параллельных камер, которые заполнены текучей средой с переменным давлением. Камеры через полости рычага сообщены с насосом текучей среды. Такая конструкция позволяет попеременно подавать давление в полость на одной или другой стороне крыла, изменяя таким образом кривизну линий профиля крыла в нужном направлении, что позволяет изменять картину обтекания профиля крыла и его гидродинамические характеристики. Однако при больших углах атаки на таком крыле будет наблюдаться отрыв потока вблизи передней кромки, что будет приводить к снижению пропульсивных характеристик движителя.
Цель изобретения - повышение средней за период колебания крыла силы тяги плавникового движителя за счет улучшения обтекания профиля крыла на закритических углах атаки путем предотвращения отрыва потока с носка профиля крыла с помощью управляемого щелевого отсоса вблизи передней кромки крыла.
Поставленная цель достигается тем, что в плавниковом движителе (ПД), содержащем в качестве рабочего органа колеблющееся жесткое крыло, соединенное с приводным рычагом движителя с помощью упругих упоров и содержащее в передней части двущелевое устройство для отсоса жидкости, крыло состоит из лонжерона круглого поперечного сечения, который жестко закреплен на конце приводного рычага ПД и содержит расположенные симметрично продольной оси рычага щели, соединенные с идущими вдоль лонжерона каналами, которые через полость приводного рычага соединены с гидравлическим насосом (генератором разрежения), находящимся в корпусе транспортного средства, на котором установлен плавниковый движитель, а также из профилированной оболочки, содержащей расположенные вдоль размаха крыла симметрично продольной оси профиля вблизи его носка продольные прорези, ширина которых прямо пропорциональна величине максимального угла отклонения крыла относительно приводного рычага и величине радиуса лонжерона. Профилированная оболочка имеет возможность поворота вокруг продольной оси лонжерона с перекрытием одной из щелей лонжерона, находящийся на напорной стороне крыла.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что заявляемое устройство отличается от известного тем, что место расположения на крыле ПД щели, через которую производится отсос жидкости с постоянным расходом, с увеличением угла поворота крыла относительно приводного рычага ПД перемещается по напорной поверхности крыла в сторону его передней кромки, что обеспечивается конструкцией предлагаемого устройства, т.е. заявляемое устройство соответствует критерию "новизна".
Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии устройства критерию "существенные отличия".
На фиг. 1 показано крыло ПД, план; на фиг.2 - размещение в лонжероне каналов и щелей; на фиг.3 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг.5 - расположение элементов ПД, когда угол отклонения крыла относительно рычага максимален; на фиг.6 - разрез В-В на фиг.2; на фиг.7 - разрез Г-Г на фиг.2; на фиг.8 - разрез Д-Д на фиг.2.
Плавниковый движитель состоит из приводного рычага 1, лонжерона 2, профилированной оболочки крыла 3, пружинных упоров 4 (фиг.3). В лонжероне 2 имеются щели 5, соединенные с каналами 6, которые выходят в полость рычага 1 (фиг. 5). Профилированная оболочка 3 имеет вблизи носка профиля ряд симметрично расположенных продольных прорезей 7 (фиг.4), жесткость оболочки обеспечивается боковыми нервюрами 8, продольной стенкой 9 и полунервюрами 10 (фиг.2). Фиксация оболочки относительно лонжерона производится упором 11 с пружиной 12 (фиг.5).
Устройство работает следующим образом. Рычаг 1 совершает угловые или линейные (вдоль оси, перпендикулярной направлению движения транспортного средства) возвратно-поступательные перемещения. Профилированная оболочка крыла 3 (симметричной формы) под действием силы гидродинамического напора, которая пропорциональна квадрату величины действительной скорости набегающего потока, совершает некоторые угловые колебания вокруг оси лонжерона 2, расположенного в передней части крыла. Максимальная амплитуда отклонения крыла относительно рычага 1 определяется жесткостью пружинных упоров 4.
Когда крыло 3 находится относительно рычага 1 в нейтральном положении (фиг.3, поперечная скорость крыла vy = 0), осевые линии щелей 5 совпадают с дальними от носка крыла краями прорезей 7 и производится отсос с обеих сторон профиля крыла 3. При движении крыла 3 вниз (фиг.5) угол отклонения крыла относительно рычага постоянно увеличивается до максимального при прохождении нейтральной оси поперечных колебаний. При этом угол атаки также увеличивается до максимального. С момента начала поворота крыла относительно рычага (а значит, и вокруг оси лонжерона) верхняя щель 5 на лонжероне 2 перекрывается оболочкой крыла 3 и отсос через нее не производится. Нижняя щель 5 на лонжероне 2 с увеличением угла поворота крыла 3 относительно рычага 1 будет перемещаться вдоль линии профиля крыла 3 к носку крыла в пределах ширины прорези 7, что будет удовлетворять условию уменьшения расстояния r от места отсоса до носка профиля при увеличении угла атаки профиля.
Формула изобретения: ПЛАВНИКОВЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ, содержащий крыло с жесткой профилированной оболочкой, внутри которой размещен лонжерон, а также приводной рычаг, отличающийся тем, что упомянутый лонжерон выполнен круглого поперечного сечения и жестко соединен с приводным рычагом, при этом указанное крыло гидравлически связано посредством каналов, выполненных в лонжероне и приводном рычаге, с насосом для отсоса жидкости с его поверхности, причем упомянутая профилированная оболочка выполнена с возможностью поворота вокруг продольной оси лонжерона и перекрытия каналов лонжерона.