гусеничная лопастная ходовая часть надводных и подводных кораблей

Формула изобретения

1. Гусеничная лопастная ходовая часть надводных и подводных кораблей, содержащая гусеницы из опорных плит, причем в середине опорной плиты расположена лопасть для плавания, а гусеницы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения, а также обращенные друг к другу С-образным вырезом стальные балки, в пазах которых размещены ролики или колеса на шарикоподшипниках, отличающаяся тем, что она имеет две пары вертикально стоящих и соединенных между собой овальных стальных листов, ходовая часть опирается на них, причем эти листы соединены между собой перемычками и жестко связаны с бортом и внутренними конструкциями корабля, поверх этих листов расположены вышеупомянутые балки, при этом осью вышеуказанных роликов являются цилиндрические выступы повернутых вертикально вниз сошников опорной плиты, имеющей четырехугольную форму.

2. Гусеничная лопастная ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что лопасть имеет укрепляющие ее откосы спереди и сзади, при этом опорные плиты шарнирно связаны между собой.

3. Гусеничная лопастная ходовая часть по п.1, отличающаяся тем, что лопасть перекрыта четырехугольной плитой с дополнительными укреплениями для обеспечения движения корабля как по воде, так и под водой, по дну акватории и по суше, при этом четырехугольные плиты связаны между собой шарнирно.

4. Гусеничная лопастная ходовая часть по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она заключена в кожух, прочно прикрепленный к борту корабля, причем его нижний срез находится на одной горизонтали с нижним рядом опорных плит, лопасти этих плит выступают из этого среза, кожух выполнен с возможностью автоматически регулируемой подачи в него воздуха от компрессора при давлении, равном давлению забортной воды на этом же уровне, причем лопасти нижнего ряда установлены с возможностью погружения в воду, а лопасти, находящиеся сверху, - с возможностью движения в воздушной среде для обеспечения высокой экономичности.

5. Гусеничная лопастная ходовая часть по любому из предшествующих пунктов, отличающаяся тем, что она выполнена многозвенной из нескольких пар гусеничных звеньев, расположенных по обоим бортам корабля.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к судостроению и касается создания гусеничной лопастной ходовой части надводных и подводных кораблей.

Известная гусеничная лопастная ходовая часть надводных и подводных кораблей содержит гусеницы из опорных плит, причем в середине опорной плиты расположена лопасть для плавания, а гусеницы имеют возможность возвратно-поступательного перемещения, а также обращенные друг к другу C-образным вырезом стальные балки, в пазах которых размещены ролики или колеса на шарикоподшипниках (SU 800027, МПК B 63 H 1/10, опублик. 30.01.81).

Однако известная ходовая часть кораблей обладает низкими эксплуатационными качествами.

Технический результат реализации описываемого изобретения заключается в повышении эксплуатационных качеств кораблей: повышение скорости их движения при более выгодных технико-экономических показателях, возможность - при предлагаемых конструкциях движителей - осуществлять движение одного и того же судна как по поверхности воды, так и под водой, по дну водоема и суше.

Изобретение поясняется чертежами, на которых:

фиг. 1 - боковой вид ходовой части для движения корабля по воде и по суше при первом варианте ее исполнения.

фиг. 2 - то же, вид сверху,

фиг. 3 - то же, вид с торца,

фиг. 4 - узел стальной балки с C-образным вырезом,

фиг. 5 - боковой вид узла шарнирного соединения двух опорных плит ходовой части,

фиг. 6 - то же, вид сверху,

фиг. 7 - то же, вид с торца,

фиг. 8 - боковой вид узла шарнирного соединения сошников со скосами ходовой части,

фиг. 9 - то же, вид сверху,

фиг. 10 - то же, вид с торца,

фиг. 11 - шарнирное соединение сошников с выемками в опорных плитах для шарнира ходовой части,

фиг. 12 - боковой вид ходовой части для движения корабля по воде и по суше при втором варианте ее исполнения,

фиг. 13 - то же, вид сверху,

фиг. 14 - то же, вид с торца,

фиг. 15 - узел соединения цилиндрического выступа сошника и ролика или колеса на шарикоподшипнике,

фиг. 16 - боковой вид корабля с двумя парами гусеничных звеньев ходовой части,

фиг. 17 - то же, вид сверху,

фиг. 18 - боковой вид корабля с тремя парами гусеничных звеньев ходовой части,

фиг. 19 - то же, вид сверху,

фиг. 20 - вид с торца корабля с ходовой частью, имеющей две пары гусеничных звеньев,

фиг. 21 - схема трансмиссии с коническими зубчатыми шестернями ходовой части корабля,

фиг. 22 - вид с торца на подводную лодку с описываемой ходовой частью при первом варианте выполнения наружной оболочки подводной лодки,

фиг. 23 - то же, при втором варианте выполнения наружной оболочки подводной лодки,

фиг. 24 - боковой вид ходовой части корабля при его движении только по воде,

фиг. 25 - то же, вид сверху,

фиг. 26 - то же, вид с торца,

фиг. 27 - узел сошника и колеса или ролика на шарикоподшипнике ходовой части корабля для движения его только по воде,

фиг. 28 - боковой вид ходовой части корабля с кожухом и парой гусениц,

фиг. 29 - то же, вид сверху,

фиг. 30 - то же, вид с торца,

фиг. 31 - боковой вид ходовой части корабля с кожухом и тремя парами гусеничных звеньев,

фиг. 32 - то же, вид сверху,

фиг. 33 - то же, вид с торца,

фиг. 34 - шарнирное соединение сошников ходовой части корабля для движения только по воде,

фиг. 35 - то же, вид сбоку,

фиг. 36 - схема трансмиссии ходовой части корабля для движения только по воде.

Для достижения вышеуказанного технического результата используются конструкции ходовой части трех близких друг к другу, но все же отличающихся видов.

Первый из них, рассчитанный исключительно для движения по поверхности воды, в своей основе имеет гусеницу из прямоугольных стальных опорных плит, шарнирно соединенных между собой. Поперек и посередине каждой плиты располагается лопасть для плавания, для прочности укрепленная располагающимися спереди двумя сравнительно тонкими и одним, расположенными посередине, толстым откосом позади.

Второй вариант элемента, придающий специфику форме движения судна, характеризуется тем, что поверх лопасти 2 располагаются, их перекрывая, четырехугольные политы 1. Опорные же плиты 4 могут быть связаны шарнирной системой 5. опорные четырехугольные плиты 4 имеют сошники 6 с каждой стороны. Они идут вертикально вниз (при рассмотрении верхнего ряда гусеницы) и имеют цилиндрические выступы 9 также с каждой стороны. На них, как на осях, располагаются колеса или ролики. Идущая центрально оси гусеницы перегородка 10 связывает сверху и снизу обе опорные плиты и разделяет объем рабочего элемента на правую и левую части. В опорной плите 4 имеется выемка 11 для шарнира, в центре которого имеется сердечник 12. Шарнир имеет полукольцо 13.

Четырехугольные плиты 1 снаружи могут иметь грунтозацепляющие валики 14. Вышеуказанное шарнирное соединение снабжено пальцем 15. Сердечник 12 выполнен с винтом или заклепкой 16 для его крепления. Стальные направляющие балки 17 обращены друг к другу C-образным вырезом. Ось 18 ведущего движителя размещена в муфте 19. Перемычки 20 предназначены для крепления гусеницы и покрывающего ее кожуха к борту корабля к его внутренним конструкциям. Чтобы не было "проедания" борта при качке используется муфта 19.

Третий вариант отличается тем, что опорные плиты 4, двигающиеся на колесах или роликах, примыкают друг к другу только на закруглениях, а на горизонтальных участках находятся друг от друга на некотором расстоянии, соединяясь с опорной системой гусеницы своими сошниками и роликами, а сверху каждая лопасть имеет свою четырехугольную плиту 1, шарнирно соединенную с соседней.

Во втором и третьем вариантах между правым и левым сошниками располагается стальной валик 7, зацепляясь за который звездочки движителя 23, 24 приводят всю систему гусеницы в движение.

Большую роль для работы всех трех разновидностей движителя играет кожух. Он крепится парами по обе стороны корабля и служит для укрепления гребного вала 18, 22, опираясь через муфту 19 кожуха или обноса, а с другой стороны - через борт корабля и муфту к моторной системе или трансмиссии, через посредство которой осуществляется связь с мотором. Таким образом, гребной вал 18 располагается между наружной стенкой кожуха или борта 26 и внутренней его стенкой или внутренним бортом 27.

Кожух герметично окружает гусеничную систему, его верхней край 28 немного возвышается над лопастями, позволяя переходить воздуху из переднего, куда его гонят лопасти, в заднее положение, что сокращает общие затраты воздуха. Нижний срез кожуха 29 при любом варианте должен находиться ниже дна самой глубокой водной ямы, присущей водоемам, обслуживаемым судном. Это связано с тем, что воздух в кожух с помощью воздухопровода 33 постоянно нагнетается компрессором 32 в определенном месте кожуха 21.

Гусеница располагается таким образом, чтобы нижний край нижнего ряда опорных плит 4 совпадал бы или был ниже нижнего среза 29 кожуха, благодаря чему находящийся под давлением воздух (особенно у подводных лодок) не будет вырываться наружу. Воздух нагнетается для того, чтобы лопасти, находящиеся в верхнем ряду гусеницы, гнали вперед себя не воду, застопоривая движение, а воздух, в то время как нижний ряд лопастей, находясь при этом в воде, обеспечивает наиболее эффективное использование данной для приведения их в движение энергии.

Итак, мы знаем верхний предел расположения нижнего среза кожуха. Каков же нижний? Он должен быть вровень с плоским, необходимым для данных конструкций дном корабля, чтобы четырехугольные опорные плиты 1 были ниже дна корабля и могли обеспечить его движение по дну и суше.

Так как гусеничная система с достаточно широкими и длинными лопастями требует, при значительном количестве этих лопастей, огромной энергии, то на все звенья гусеничной системы падают большие нагрузки. Чтобы не возникало разрывов цепи, необходимо возможно равномерное поступление тяги на каждое лопастное звено или их группу. Поэтому, кроме ведущих движителей 23, расположенных попарно, используется ведомый или промежуточный движитель с осью 22. При этом возникает необходимость гармонизации всех тяговых усилий, что и осуществляется с помощью конических шестерен 35, 36, 38, передающих усилия от общего мотора 40. Так как сила требуется очень большая, целесообразно использование атомной энергетики.

Положительным моментом является то, что данная система позволяет создавать многозвенные спаренные движительные установки, количество которых зависит от длины борта. Их одновременное применение может увеличить скорость судна многократно.

Такая система может использоваться и для подводных лодок, в двух вариантах. Вариант первый - кожух с гусеницами располагаются по боковым сторонам борта лодки симметрично друг другу. Так как современные крупные подводные лодки состоят из большого наружного цилиндра и расположенного внутри меньшего по диаметру и в пространстве между ними располагаются грузы, в особенности баллоны с воздухом, то имеется вариант врезания кожухов с обеих сторон с гусеницами в пространствах, приграничных к линии разделения обоих цилиндров. Облегчится обеспечение кожухов воздухом -снизится шум от действия всей моторной подводной лодки. Подводные лодки этих разновидностей движения могут не только плавать по воде, под водой, по дну водоема, но и выходить на сушу и перемещаться по ней.

В заключение напомним значение каждого пункта вышеупомянутых сопроводительных чертежей:

1 - "крыша" или "нога" рабочего элемента

2 - лопасти

3 - четырехугольные столбики для поддержания "крыши"

4 - опорная плита

5 - шарнирная система для соединения опорных плит или "крыш" рабочего элемента

6 - сошник со скосами

7 - опорный валик

8 - колеса или ролики на шарикоподшипниках

9 - цилиндрический выступ из сошника, служащий осью для роликов

10 - перегородка, разделяющая объем рабочего элемента первого варианта на равные правую и левую части

11 - выемка в опорной плите для шарнира

12 - сердечник в центре шарнира

13 - полукольцо для шарнира

14 - грунтозащитные валики

15 - "пальцы" шарнира

16 - винт или заклепка для крепления сердечника

17 - направляющая балка

18 - ось ведущего движителя

19 - муфта

20 - стержни для крепления гусеницы к борту корабля

21 - воздуховод в месте входа в кожух

22 - ось ведомого или промежуточного движителя

23 - пара ведущих движителей

24 - ведомые или промежуточные движители

25 - отверстия в движителе для его облегчения

26 - наружная стенка кожуха, обнос или наружный внешний борт

27 - внутренняя стенка кожуха - основной борт судна

28 - верхняя стенка кожуха

29 - нижний срез кожуха

30 - основной овальный опорный элемент всей системы

31 - рабочие элементы гусеницы, соединенные в единое звено

32 - компрессор

33 - воздухопровод

34 - емкости для сжатого воздуха в баллонах у подводных лодок

35 - элемент трансмиссии, коническая шестерня, соединенная с осью ведущего движителя

36 - элемент трансмиссии, коническая шестерня, соединенная с осью ведомого или промежуточного движителя

37 - коническая шестерня на валу мотора, передающая тягу на ведущий движитель

38 - коническая шестерня на валу мотора, передающая тягу на ведомый или промежуточный движитель

39 - вал от мотора к трансмиссии

40 - мотор

41 - внутренняя цилиндрическая оболочка подводной лодки

42 - наружная оболочка подводной лодки

43 - элемент соединения корпуса подводной лодки с гусеничной системой

44 - дополнительное воздушное пространство, получающееся при создании гусеничной ходовой части

45 - уровень воды в водоеме

46 - емкость для корабля, которую можно создавать над кожухом

47 - срединный передний опорный откос лопасти

48 - задние опорные откосы лопасти,