Роторный движитель судна

 

Использование: судостроение, а именно движители на основе эффекта Магнуса. Сущность изобретения: движитель содержит парные роторы, связанные валопроводом с приводным двигателем. По длине каждого ротора вдоль образующей установлен пластинчатый интерцептор с возможностью поворота его относительно оси вращения ротора, при этом сами роторы размещены на поворотной платформе, ось вращения которой совмещена с центром движителя. Роторы могут быть передвинуты по платформе по одной линии относительно друг друга. 2 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к движителям на основе эффекта Магнуса для судов и других плавсредств.

Известен принятый в качестве ближайшего аналога движитель плавсредств, состоящий из пары роторов с приводом для их вращения, размещенный в днищевом канале плавсредства симметрично относительно его диаметральной плоскости (см. а. с. СССР N 796047, В 63 Н 1/04, 1981 г.) Движитель обладает сравнительно малой тягой, учитывая большое сопротивление роторов. Для маневрирования судна необходимы хотя бы два таких движителя. Предложенное изобретение предназначено для решения технической задачи повышения тяги и расширения функциональных возможностей роторного движителя.

Технический результат достигается тем, что в известном движителе, содержащем парные роторы с приводом для их вращения, по всей длине каждого ротора вдоль образующей расположен пластинчатый интерцептор с возможностью поворота его относительно оси вращения ротора, причем сами роторы размещены на поворотной платформе, ось вращения которой совмещена с центром движителя, при этом роторы могут перемещаться по платформе по одной прямой относительно друг друга.

Наличие интерцепторов позволяет существенно увеличить силу тяги движителя. Для маневрирования достаточно использовать один движитель, установив его в ДП судна. При этом вращающий момент будет тем больше, чем дальше раздвинуть роторы друг от друга. Роторы следует вращать в одну и ту же сторону, а интерцепторы разместить несимметрично. Еще большую величину вращающего момента для судна можно создать за счет поворота платформы на некоторый угол при сдвинутых роторах. При угле поворота на П/2 движитель по существу превращается в подруливающее устройство. Предлагаемое устройство может быть использовано как в стационарном, так и в переносном виде, а также выполнять роль рулевого устройства.

На фиг. 1 схематично представлен роторный движитель на днище судна (вид снизу вверх) и его проекция (вид с носа или с кормы судна); на фиг. 2 (а-д) усилия и моменты на движителе.

Устройство содержит парные роторы 1, оси вращения 2 которых параллельны друг другу, поворотные относительно осей вpащения роторов интерцепторы 3, платформа 4 движителя с осью вращения 5, совпадающей с центром движителя. Движитель установлен на днище 6 корпуса судна 7, в котором размещен привод платформы 8 и привод 9 передвижения роторов 1 по линии а-а.

Предлагаемый движитель работает следующим образом.

При движении вперед роторы устанавливаются на близком расстоянии друг от друга (фиг. 2а), угол поворота платформы = 0, интерцепторы располагаются симметрично ДП с углом (в III и IV квадрантах), при этом вращение левого ротора осуществляют против часовой стрелки, правого по часовой стрелке.

При движении назад (фиг. 2б) интерцепторы устанавливают в I и II квадрантах, вращение левого ротора производят по часовой стрелке, правого - против.

При вращении роторов в противоположных направлениях в результате взаимодействия вихревых потоков от обоих роторов возникнет сила тяги, обратно пропорциональная расстоянию между роторами 1, к которой добавится усилие, образованное за счет установленных интерцепторов. Дополнительная сила тяги от интерцепторов составляет около 60% их подъемной силы.

При маневрировании возможны варианты.

1. Создание вращающего момента разного знака относительно центра тяжести судна за счет поворота платформы с работающими роторами (фиг. 2а или 2б) на угол v (фиг. 2в). В этом случае вращающееся судно будет иметь одновременно передний или задний ход.

2. Создание вращающего момента относительно оси вращения платформы за счет передвижения роторов (фиг. 2г). При этом отстояние роторов друг от друга должно быть не менее двух диаметров ротора. В противном случае вращающий момент будет меньше.

3. Создание вращающего момента с дрейфом на тот или иной борт. В этом случае оба ротора должны вращаться в одну сторону (фиг. 2д).

Таким образом, предложенное устройство позволяет в зависимости от управления параметрами одного движителя (расстояния между роторами, направления вращения роторов, угловых скоростей вращения роторов, углов установки интерцепторов, углов поворота платформы) создавать необходимые тяговые усилия для движения судна вперед, назад, необходимые моменты для поворота судна как на ходу, так и на стопе, а также служить подруливающим устройством.

Формула изобретения

Роторный движитель судна, содержащий парные роторы, соединенные валопроводом с приводным двигателем, отличающийся тем, что вдоль каждого ротора по его образующей установлен пластинчатый интерцептор с возможностью его поворота относительно оси вращения ротора, при этом роторы размещены на поворотной платформе, ось вращения которой совмещена с центром движителя, и установлены с возможностью перемещения относительно один другого по одной линии.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2