способ создания воздушной подушки для транспортного средства

Формула изобретения

Способ создания воздушной подушки для транспортного средства, включающий струйное ограждение области воздушной подушки по периферии аппарата и создание с помощью подводящего тракта газодинамической завесы, удерживающей воздушную подушку, отличающийся тем, что непосредственно в воздушную подушку подают дополнительный воздух под давлением, превышающим заданное давление в подушке как минимум на величину потерь давления в подводящем тракте.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к технологии создания воздушной подушки для транспортных средств и может быть использовано для создания судов на воздушной подушке, а также экранопланов большой грузоподъемности.

Известен способ создания воздушной подушки для транспортного средства, включающий струйное ограждение области воздушной подушки по периферии аппарата и создание с помощью подводящего тракта газодинамической завесы, удерживающей воздушную подушку.

Однако реализация известного способа требует больших энергетических затрат в связи с образованием области пониженного давления в пределах воздушной подушки вблизи ее струйного ограждения.

Технический результат от реализации изобретения заключается в снижении энергозатрат на создание воздушной подушки для транспортного средства.

Этот технический результат достигается тем, что при реализации предлагаемого способа, включающего струйное ограждение области воздушной подушки по периферии аппарата и создание с помощью подводящего тракта газодинамической завесы, удерживающей воздушного подушку, в нее непосредственно подают дополнительный воздух под давлением, превышающим заданное давление в подушке как минимум на величину потерь давления в подводящем тракте.

На фиг. 1 дано схематическое изображение разреза транспортного средства или аппарата на воздушной подушке, в котором реализован предлагаемый способ ее создания; на фиг. 2 график изменения расхода G_с воздуха при его подаче через периферийное сопловое устройство аппарата на воздушной подушке в зависимости от изменения расхода G_н воздуха при его подаче через систему наддува дополнительного воздуха при реализации предлагаемого способа; на фиг. 3 график, характеризующий эффективность предлагаемого способа создания воздушной подушки под транспортным средством по сравнению с известным способом.

Для реализации предлагаемого способа (фиг. 1) транспортное средство или аппарат на воздушной подушке выполнен с нагнетателем 1 высокого давления и подводящим трактом, в который входят коллектор 2 и сопловое устройство 3, расположенное по периферии этого аппарата. Нагнетатель 4 низкого давления и шахта 5 предназначены для подачи дополнительного воздуха непосредственно в область воздушной подушки под давлением, превышающим заданное расчетное давление воздушной подушки как минимум на величину потерь давления в подводящем тракте. Воздух от нагнетателя 1, который может быть компрессором или маршевыми двигателями аппарата на воздушной подушке, подается через коллектор 2 к сопловому устройству 3, которое формирует струйное ограждение воздушной подушки и создает газодинамическую завесу с помощью такого подводящего тракта.

Приведенное на фиг. 2 соотношение расходов воздуха соответствует постоянному избыточному давлению в воздушной подушке P 4000 Па, ширине сопла b₀ 1,5 мм в его плоском вертикальном сечении и высоте висения аппарата над опорной поверхностью экрана, равной h_в 8 мм. Из графика на фиг. 2 видно, что одинаковое избыточное давление в воздушной подушке может быть создано либо чисто струйной завесой при сопловой схеме формирования воздушной подушки, когда расход воздуха G_н 0, либо только путем наддува при расходе воздуха G_с 0. Промежуточные точки на графике фиг. 2 соответствуют различные комбинациям подач и расходов воздуха в случае наддува и создания струйных завес.

Сущность способа создания воздушной подушки состоит в следующем. Сжатый воздух от нагнетателя 1 высокого давления и малого расхода через коллектор 2 или систему профилированных непоказанных на фиг. 1 -3 каналов, расположенных в корпусе аппарата, подводят к устройству 3. Проходя через устройство 3, воздух создает струйное ограждение, удерживающее воздушную подушку. Непосредственно в нее от нагнетателя 4 низкого давления подают дополнительный воздух, с помощью которого поднимают величину давления в воздушной подушке и выравнивают поля избыточных давлений по днищу аппарата или транспортного средства на воздушной подушке, что является немаловажным для поддержания устойчивости аппарата. Отделение высоконапорного от низконапорного контура подачи воздуха дает возможность снижения потребной мощности силовых установок, используемых для создания воздушной подушки.

Оценка эффективности предлагаемого способа (см. график на фиг. 3) производилась с учетом адиабатной работы сжатия, по которой определялась потребная мощность N для подачи G_сум воздуха в струйную завесу и через систему наддува дополнительного воздуха, при этом величины всех параметров, перечисленных в описании графика на фиг. 2, сохраняют те же значения. На результирующей кривой графика на фиг. 3 крайние точки соответствуют способам создания воздушной подушки либо наддувом, либо посредством чисто струйного ограждения газодинамической завесой по сопловой схеме формирования воздушной подушки. Все промежуточные точки соответствуют различным вариантам реализации предлагаемого способа создания воздушной подушки. Таким образом, из результирующего графика видна возможность оптимизации предлагаемого способа по затратам мощности.