быстроходное судно

Формула изобретения

1. Быстроходное судно, содержащее устройство для создания воздушной подушки или каверны и гребной винт с обтекателем для предотвращения попадания воздуха в диск гребного винта, установленным вдоль оси вращения этого винта и имеющим клиновидный кормовой участок ветерлинии, отличающееся тем, что обтекатель выполнен четырехугольным по форме в сечении его диаметральной плоскостью, причем кормовая кромка этого сечения наклонена к основной плоскости под большим углом, чем его носовая кромка, участок ветерлинии обтекателя у которой выполнен клиновидным и плавно сопряжен с клиновидным кормовым участком этой ватерлинии обтекателя.

2. Судно по п.1, отличающееся тем, что обтекатель в кормовой части выполнен с цилиндрическим расширением вдоль линии вала гребного винта, охватывающим кормовую часть этого вала и имеющим перед ступицей гребного винта ширину поперечного сечения, равную диаметру ступицы гребного винта.

3. Судно по п.1, отличающееся тем, что обтекатель выполнен с подвижной кормовой частью относительно лежащей в диаметральной плоскости от оси поворота этой части, причем эта ось ориентирована вертикально или с наклоном к основной плоскости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области судостроения и предназначено для использования на быстроходных судах с воздушной каверной на днище или с воздушной подушкой.

Известно быстроходное судно, содержащее устройство для создания воздушной подушки или каверны и гребной винт с обтекателем для предотвращения попадания воздуха в диск гребного винта, установленным вдоль оси вращения этого винта и имеющим клиновидный кормовой участок ватерлинии. (см. Белавин Н.И. Экранопланы, Л. Судостроение, 1977, с. 109).

Однако оно обладает недостаточными прупульсивными качествами.

Целью настоящего изобретения является повышение пропульсивных качеств судов с воздушной каверной или подушкой путем выбора рациональной формы обтекателей гребных винтов.

Поставленная цель достигается тем, что обтекатель выполнен четырехугольным по форме в сечении его диаметральной плоскостью, причем кормовая кромка этого сечения наклонена к основной плоскости под большим углом, чем его носовая кромка, участок ватерлинии обтекателя у которой выполнен клиновидным и плавно сопряжен с клиновидным кормовым участком этой ватерлинии обтекателя.

Кроме того, обтекатель в кормовой части может выполнен с цилиндрическим расширением вдоль линии вала гребного винта, охватывающим кормовую часть этого вала и имеющим перед ступицей гребного винта ширину поперечного сечения равную диаметру ступицы гребного винта.

Кроме того, обтекатель может быть выполнен с подвижной кормовой частью относительно лежащей в диаметральной плоскости оси поворота этой части, причем эта ось ориентирована вертикально или с наклоном к основной плоскости.

На фиг. 1 показан боковой вид кормового участка днища быстроходного судна с каверной и обтекающем гребного винта; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 вид днища быстроходного судна с каверной и гребными валами; на фиг. 4 то же, с голым корпусом; на фиг. 5 то же, с предлагаемыми обтекателями гребных винтов; на фиг. 6 вид с кормы на быстроходное судно; на фиг. 7 то же при подвижной кормовой части обтекателя.

Быстроходное судно содержит днище 1 и устройство (на чертеже не показано) для создания воздушной подушки или каверны 2 щели 1 с обтекателем 3 для предотвращения попадания воздуха в диск гребного винта 4 обтекатель 3 имеет носовой 4 и кормовой 5 клинообразные части, а также цилиндрическое расширение 6 в районе выхода вала к ступице гребного винта 4. Гребной вал 7 проходит частично внутри обтекателя и через действуд 8. Кормовая часть 5 обтекателя 3 может быть подвижной и устанавливаться внизу колонки 9 подвесного мотора 10. Геометрический эффект обтекателей 3 показан на фиг. 3, 4 и 5.

На фиг. 3 видно, как уменьшается площадь воздушной каверны 2, по сравнению с площадью каверны на голом корпусе (фиг. 4), когда гребные валы не оборудованы обтекателями.

На фиг. 5 показано, что площадь воздушной каверны 2 практически не отличается от ее площади на голом корпусе.

Обтекатель 3 имеет четырехугольную форму на виде сбоку (фиг. 1) при этом кормовая кромка части 5 обтекателя наклонена к основной плоскости (ОП) под большим углом, чем носовая кромка у части 4. Тело обтекателя 3 в горизонтальных плоскостях характерно наличием клиновидными ватерлиниями сопряжения частей 4 и 5 обтекателя. Угол раствора и размеры носового клина части 4 выбираются, исходя из расчетной скорости судна и диаметра гребного вала 7. Ось поворота подвижной части 5 обтекателя 3 вертикальна или наклонена к основной плоскости, а ширина поперечного сечения расширение 6 (перед ступицей гребного винта равна диаметру этой ступицы.

Цилиндрическое расширение 6 обтекателя выбирается в соответствии с диаметром и наклоном гребного вала 4 и пространственной формой обтекателя 3.

Быстроходное судно эксплуатируется следующим образом. Под днищем 1 создается например, каверна 2, а работа гребных винтов 4 обеспечивает скорость движения быстроходного судна.

Предлагаемое устройство обтекателей 3 с расширениями 6 обеспечивает минимальное уменьшение площади воздушной каверны, которое очень велико, когда поверхность воздушной каверны пересекается выступающими частями традиционной формы, поскольку эти выступающие части сильно изменяют поле давлений в потоке. В отличие от кронштейнов гребных валов (фиг. 2), обтекатели 3 предлагаемой формы поля давлений не изменяют, т.к. рассчитываются из условия равенства давления внутри воздушной каверны 2 и на поверхности обтекателей 3, что создает условия, необходимые для сохранения эффекта снижения сопротивления от воздушной каверны 2. Кроме того, за обтекателями возникает, как и на голом корпусе, зона повышенного давления, свободная от воздуха из каверны 2, поэтому гребные винты 4, расположенные в этой зоне, работают без попадания в их диски воздуха.