Полезная модель рф 120074

Авторы патента:


 

Полезная модель относится к области авиации и судостроения и может быть использована на летательных аппаратах, аппаратах на воздушной подушке, экранопланах, морских и речных судах, в том числе на спортивных пилотируемых или беспилотных аппаратах.

Техническим результатом является создание более эффективного движителя для работы на различных скоростях движения аппарата по поверхности воды и над поверхностью воды.

Указанный технический результат достигается тем, что движитель содержит, по меньшей мере, один винт с лопастями, соединенный с двигателем, размещенным в корпусе. Движитель также имеет направляющий аппарат, выполненный в виде подводящего патрубка, с возможностью подвода воды к лопастям винта в нижней части поверхности, ометаемой винтом, и с возможностью подвода воздуха к лопастям винта в верхней части поверхности, ометаемой винтом. Движитель может иметь исполнение, когда винт оснащен лопастями петлевого типа.

Полезная модель относится к области авиации и судостроения и может быть использована на летательных аппаратах, аппаратах на воздушной подушке, экранопланах, морских и речных судах, в том числе на спортивных пилотируемых или беспилотных аппаратах.

Известен движитель для летательных или плавучих аппаратов, содержащий, по меньшей мере, один винт с лопастями, соединенный с двигателем, размещенным в корпусе; направляющий аппарат, расположенный асимметрично относительно оси винта за лопастями на одной половине диска винта; содержащий отступающие и наступающие лопасти относительно набегающего на винт потока жидкости или газа при поступательном перемещении движителя (Патент РФ 2083431. Движитель для летательных или плавучих аппаратов. МПК 6 B63H 1/04, B63H 5/04, B64C 27/32. Опубликовано: 10.07.1997).

Недостатком известного движителя является то, что при работе в его проточной части реализуются развороты потока жидкости (или газа) на 90 градусов, что негативно отражается на эффективности движителя, снижая его КПД, в особенности при изменении скорости движения самого аппарата.

Задачей, на решение которой направлено настоящее техническое решение, является повышение эффективности движителя, с обеспечением возможности для его работы и на поверхности воды, и над поверхностью воды.

Технический результат заключается в обеспечении эффективной работы движителя на различных скоростях движения аппарата по поверхности воды и над поверхностью воды.

Указанный технический результат достигается тем, что движитель содержит, по меньшей мере, один винт с лопастями, соединенный с двигателем, размещенным в корпусе. Движитель также имеет направляющий аппарат, выполненный в виде подводящего патрубка, с возможностью подвода воды к лопастям винта в нижней части поверхности, ометаемой винтом, и с возможностью подвода воздуха к лопастям винта в верхней части поверхности, ометаемой винтом.

Движитель может иметь исполнение, когда винт оснащен лопастями петлевого типа.

На фигурах 1-4 для удобства описания заявляемого технического решения представлены дополнительные графические материалы, с вариантом применения движителя на транспортном средстве (аппарате).

На фигуре 1 представлена схема движителя и транспортного средства (аппарата), с продольным разрезом.

На фигуре 2 представлен поперечный разрез движителя и транспортного средства А-А.

На фигуре 3 представлена схема движителя с исполнением винта, оснащенного лопастями петлевого типа.

На фигуре 4 представлена схема движителя, когда транспортное средство движется над водой, а лопасти винта не касаются воды.

Движитель для летательных и/или плавучих аппаратов, по фигурам 1-4, содержит, по меньшей мере, один винт 1 с лопастями 2, соединенный с двигателем 3, размещенным в корпусе 4. Движитель имеет направляющий аппарат 5, который выполнен в виде подводящего патрубка с возможностью подвода воды к лопастям 2 винта 1 в нижней части 6 поверхности, ометаемой винтом 1, и с возможностью подвода воздуха к лопастям 2 винта 1 в верхней части 7 поверхности, ометаемой винтом 1. Нижняя часть 6 и верхняя часть 7 формируют саму поверхность, ометаемую винтом 1, и эта поверхность вписана в окружность 8. Как известно, диаметр окружности по границе ометаемой поверхности соответствует диаметру винта. Границе раздела, между нижней частью 6 и верхней частью 7, соответствует нижняя кромка 9 направляющего аппарата 5. Кромка 9 может находиться на уровне 10 по поверхности воды, или над поверхностью 10, в зависимости от режима движения транспортного средства (аппарата).

Движитель может иметь исполнение, когда винт 1 оснащен лопастями 11 петлевого типа.

Движитель работает следующим образом.

Размещенный в корпусе 4 двигатель 3 передает механическую энергию на винт 1. Лопасти 2 винта 1 взаимодействуют с окружающей средой и формируют потоки, в ходе преобразования механической энергии в кинетическую энергию потока воды в нижней части 6, и потока воздуха в верхней части 7 поверхности, ометаемой винтом 1. При таком взаимодействии возникает сила реакции, толкающая винт 1 навстречу потоку воды и потоку воздуха. Сила передается на двигатель 3 и корпус 4, заставляя двигаться весь аппарат в целом.

Граница раздела по кромке 9, между нижней частью 6 и верхней частью 7, ограничивает глубину погружения лопастей 2 под воду, при движении самого аппарата.

Кромка 9 может находиться на уровне 10 по поверхности воды, или над поверхностью 10, в зависимости от режима движения и конструкции транспортного средства (аппарата). Если транспортное средство обладает свойствами летательного аппарата (экраноплана, к примеру), то при увеличении скорости движения винт 1, и лопасти 2 соответственно, выходят из контакта с водой и винт переходит в режим работы обычного воздушного винта, как показано на фигуре 4. При малой скорости движения винт 1 работает в режиме гребного винта с частичным погружением в воду.

Скорость вращения винта 1, или закономерность регулирования частоты вращения винта 1, подбирают в зависимости от требуемого режима движения транспортного средства (аппарата), с учетом предельно допустимых нагрузок для винта 1.

Выполненные испытания моделей подтверждают возможность работы воздушного винта под водой, при полном погружении под воду и при любом частичном погружении в воду, при любых углах входа винта из воздушной среды в водную среду, и в обратном направлении - при выходе работающего винта из-под воды в воздушную среду. В заявляемой полезной модели используется это свойство воздушного винта. Вместе с тем, для работы в таких условиях, при действии переменных нагрузок на элементы винта 1, может быть использована более жесткая конструкция лопасти, выполненной по типу петлевой лопасти 11, как для примера показано на фигуре 3. При этом, количество лопастей, контактирующих с водой на периферии винта, может быть меньше, чем количество лопастей в центральной части винта.

В предлагаемой конструкции движителя исключены резкие развороты потоков, что способствует повышению эффективности работы движителя, с поддержанием высокого КПД лопастной машины соответственно. Обеспечиваются возможности для работы движителя и на поверхности воды, и над поверхностью воды. Полезная модель может быть использована в технологиях двойного назначения при создании малошумных и малозаметных аппаратов.

В зависимости от конструкции транспортного средства (аппарата), в предлагаемом движителе можно также использовать известные технические решения: параллельно установленные винты (два и более); либо можно использовать несколько винтов, установленных последовательно на одном валу с различными геометрическими формами и с разными условиями взаимодействия со средой (с водной и с воздушной средой). Движитель может быть использован и в качестве тянущего винта, и в качестве толкающего винта.

Движитель для летательных и плавучих аппаратов, содержащий, по меньшей мере, один винт с лопастями, соединенный с двигателем, размещенным в корпусе, направляющий аппарат, отличающийся тем, что направляющий аппарат выполнен в виде подводящего патрубка, а форма подводящего патрубка обеспечивает возможность для подвода воды к лопастям винта в нижней части поверхности, ометаемой винтом, при этом форма подводящего патрубка обеспечивает возможность для подвода воздуха к лопастям винта в верхней части поверхности, ометаемой винтом.



 

Похожие патенты:
Наверх