судовой движитель

Формула изобретения

Судовой движитель, содержащий гребной винт с приводом через зубчатый венец по концам лопастей шестерней гребного вала, расположенный в выгородке с уплотнением вала, установленный в кормовом цилиндрической формы конце сквозного канала, отличающийся тем, что канал имеет нижнюю грань, в которой выполнены прямоугольные окна, прикрытые изнутри канала захлопками с шарниром по носовой кромке, приподнятой уплотнительной поверхностью окна выступающей за нее кормовой кромкой и фиксаторами максимального открытия под острым углом к оси канала без перекрытия его сечения, на носовом торце канала установлена открывающаяся внутрь его вертикальная захлопка с шарниром по верхней кромке, а на носовом торце и нижних окнах канала установлены снаружи решетки с обтекаемыми образующими, кромки которых, обращенные к захлопкам, лежат в плоскости их уплотнительных поверхностей.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению. Известны устройства по использованию для движения судна энергии волн забортной воды посредством подводных килей, устанавливаемых эксцентрично на выступающих от борта цапфах с возможностью колебаться на них (Чикаренко В., Константинов Г. От паруса к волновому движителю //Морской флот, N 2, 1996, с. 25), подднищевых упругих пластин (заявка N 93020219/11, B 63 H 19/02, БИ N 1, 1996) или цистерн из упругого материала (авт. св. N 1205448, кл. B 62 D 57/00, B 60 F 3/00, БИ N 17, 1994) с передачей их колебаний от воздействия волн приводимым в действие агрегатам с помощью шарнирно присоединяемых к колеблющимся поверхностям и корпусу судна силовых элементов.

Все эти устройства оказывают дополнительно сопротивление движению судна. Неизбежны потери энергии в их опорах, шарнирах, приводах и передачах. Неминуемы дополнительные издержки по их эксплуатации, ремонту и техническому обслуживанию.

Наиболее близко нашему изобретению (патент СССР N 2026236, кл. B 63 H 5/14, БИ N 1, 1995) с гребным винтом в конце сквозного цилиндрического канала, приводимым в действие через зубчатый венец по концам лопастей шестерней гребного вала. Но этот движитель не использует энергию встречных течений и волн при стоянке судна и никак не использует энергию волн других направлений.

Наша задача - максимально полезно использовать энергию волн и течений забортной воды как на ходу, так и стоянках судна. Для этого в нижней грани сквозного канала с цилиндрической частью, охватывающей гребной винт, предусмотреть на всю ширину и длину ее прямоугольные зарешеченные снаружи отверстия, прикрываемые изнутри канала захлопками с шарниром по носовой кромке и приподнятой уплотнительной поверхностью отверстия выступающей за нее кормовой кромкой. Носовой торец канала нужно тоже зарешетить и установить на нем вертикально открывающуюся внутрь канала захлопку с шарниром по верхней кромке.

Наши захлопки в отличие от известных невозвратных клапанов (Федоренко В. М. , Эксплуатация судовых котельных установок, М.: Транспорт, 1991, с. 39), пропуская течения и волны в канал, способствуют созданию внутри него водяного подпора. Кроме того, нижние захлопки воспринимают ходовую составляющую воздействующих волн, направляют их к гребному винту и самооткрываются при его работе на задний ход.

На фиг. 1 представлен вид сбоку судна; на фиг. 2 - вид канала и судна с его носа; на фиг. 3 - вид нижней грани канала изнутри него.

Предлагаемый движитель включает гребной винт 1 с приводом через зубчатый венец 2 по концам лопастей 3 шестерней 4 гребного вала 5 в выгородке 6 с уплотнением 7 вала, установленный в кормовом цилиндрической формы конце 8 сквозного канала 9 с нижней гранью 10, которая вся в прямоугольных окнах 11, прикрываемых изнутри захлопками 12 с шарниром 13 по носовой кромке и приподнятой уплотнительной поверхностью 14 окна выступающей за нее кормовой кромкой. Эти захлопки не перекрывают сечение канала и остаются наклонными под острым углом к его оси и в максимально открытом положении благодаря его фиксатора 15.

Носовой торец канала тоже оборудован вертикально установленной, открывающейся внутрь захлопкой 16 с шарниром по верхней кромке 17.

От попадания внутрь канала посторонних предметов его носовое и нижние окна защищены установленными снаружи решетками соответственно 18 и 19 с обтекаемыми их образующими, кромки которых, обращенные к захлопкам, лежат в плоскости их уплотнения.

Встречные волны и поток воды при движении судна вперед, открывая носовую захлопку 16, поступают в канал 9 и устремляются к гребному винту 1. Волны, воздействующие на нижние захлопки 12, сообщают через них судну свою ходовую составляющую, с открытием захлопок направляются ими в сторону кормы судна и, подхватываемые приоритетным потоком с носового торца канала, тоже устремляются к гребному винту. Таким образом создается дополнительный подпор перед гребным винтом, пропорционально которому повышается КПД.

Во время стоянок судна течения и волны забортной воды действуют так же и, создавая внутри канала с помощью захлопок подпор, вращают гребной винт, что можно использовать для выработки электроэнергии соответствующим генератором, сообщаемым с гребным валом своей шестерней при отключении привода от бездействующего главного двигателя.

Вместе с максимально полезным использованием энергии течений и волн забортной воды для движения и энергообеспечения судна уменьшается его качка, повышается КПД гребного винта, снижается нагрузка главного и вспомогательных двигателей, сокращается расход топлива судовой энергетической установкой и издержки по ее ремонту и техническому обслуживанию.

При заднем ходе судна поток воды от работающего гребного винта, воздействуя на выступающие за уплотнительные поверхности, приподнятые ими, кормовые кромки нижних захлопок, открывает их и уходит из канала.

Наклонные уплотнительные поверхности нижних окон могут быть изготовлены электроприварными, электросварными, литыми отдельно или заодно с нижними защитными решетками. Немало вариантов изготовления и захлопок, их шарниров и фиксаторов максимального открытия.