RU2371347C1 - Disk-type-foilcraft - Google Patents
Disk-type-foilcraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371347C1 RU2371347C1 RU2008112115/11A RU2008112115A RU2371347C1 RU 2371347 C1 RU2371347 C1 RU 2371347C1 RU 2008112115/11 A RU2008112115/11 A RU 2008112115/11A RU 2008112115 A RU2008112115 A RU 2008112115A RU 2371347 C1 RU2371347 C1 RU 2371347C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- disks
- blades
- disk
- wings
- attack
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Hydraulic Turbines (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к судостроению и может быть использовано при строительстве судов с гидродинамическими силами поддержания и свободно вращающимися дисками (крыльями). Сущность изобретения заключается в увеличении подъемной силы диско-крыльев и уменьшении потерь за счет увеличения частоты вращения дисковThe invention relates to shipbuilding and can be used in the construction of ships with hydrodynamic support forces and freely rotating disks (wings). The essence of the invention is to increase the lifting force of the disco wings and reduce losses by increasing the speed of the disks
Изобретение относится к судостроению, в частности к скоростным судам на частично погруженных свободно вращающихся в подшипниках дисках (крыльях) V-образной формы в поперечном сечении и установленных под углом атаки α к набегающему потоку. Конструкция такого судна описана в патенте США №4061104 А (МПК В63В), опубликованном 06.12.1977.The invention relates to shipbuilding, in particular to high-speed vessels on partially displaced V-shaped disks (wings) freely rotating in bearings in a cross section and installed at an angle of attack α to the incoming flow. The design of such a vessel is described in US patent No. 4061104 A (IPC B63B), published 06.12.1977.
Недостатком судна со свободно вращающимися дисками является малая величина гидродинамической подъемной силы из-за срыва циркуляционного потока по причине очень малой величины относительного удлинения λ диско-крыльев и недостаточной частоты вращения дисков. В самом деле, длина l смоченной поверхности диско-крыла всегда меньше его ширины b, то есть . Срыв циркуляционного потока приводит к тому, что судно с вращающимися дисками глиссирует, то есть, во-первых, гидродинамические силы поддержания действуют лишь на нижние поверхности дисков и, во-вторых, увеличиваются волновое и брызгообразующее сопротивления.The disadvantage of a vessel with freely rotating disks is the small hydrodynamic lifting force due to disruption of the circulation flow due to the very small relative elongation λ of the wing and the insufficient speed of the disks. In fact, the length l of the wetted surface of the disco wing is always less than its width b, i.e. . Disruption of the circulation flow leads to the fact that a vessel with rotating disks glides, that is, firstly, the hydrodynamic forces of support act only on the lower surfaces of the disks and, secondly, the wave and spray resistance increase.
Сохранение циркуляционного потока возможно благодаря увеличению частоты вращения дисков до такой величины, чтобы смоченный пограничный слой жидкости поддерживал вязкостными силами вихревой поток. Для этого необходимо сделать приводы от лопаток с винтовыми поверхностями, которые возможны, например, на валах, которые соосно закреплены с каждым диском. Винтовые лопатки являются элементами лопастей гребного винта. В набегающем потоке лопатки работают в турбинном режиме и отдают энергию вращения круглым дискам.Preservation of the circulation flow is possible due to an increase in the rotational speed of the disks to such a value that the wetted boundary layer of the liquid maintains the vortex flow by viscous forces. To do this, it is necessary to make drives from the blades with screw surfaces, which are possible, for example, on shafts that are coaxially mounted with each disk. Helical blades are elements of the propeller blades. In the oncoming flow, the blades operate in turbine mode and give rotational energy to the circular discs.
На фиг.1 показан главный вид судна на диско-крыльях с лопатками. На фиг.2 - разрез по А-А; на фиг.3 - разрез по Б-Б; на фиг.4 - сечение по В-В.Figure 1 shows the main view of the ship on disco wings with blades. Figure 2 is a section along aa; figure 3 is a section along BB; figure 4 is a section along BB.
На чертежах обозначены: 1 - корпус судна; 2 - диски (крылья); 3 - полуоси; 4 - лопатки; 5 - ребра с верхней разряженной стороны диска; 6 - ребра с нижней напорной стороны диска; 7 - вал; 8 - фланец вала.In the drawings are indicated: 1 - ship hull; 2 - disks (wings); 3 - half shafts; 4 - blades; 5 - ribs from the upper discharged side of the disk; 6 - ribs from the lower pressure side of the disk; 7 - shaft; 8 - shaft flange.
b - ширина диско-крыла;b is the width of the disco wing;
l - длина диско-крыла;l is the length of the disco wing;
l1 - расстояние от торца диска до плоскости вращения лопаток вала;l 1 - the distance from the end of the disk to the plane of rotation of the shaft blades;
β - угол наклона диска;β is the angle of inclination of the disk;
α - угол атаки;α is the angle of attack;
φ - шаговый угол турбинной лопатки;φ is the step angle of the turbine blade;
ec - стрелка прогиба диска;e c - arrow deflection of the disk;
h - высота ребра;h is the height of the ribs;
T - погружение диска.T - disc immersion.
Судно на диско-крыльях (фиг.1 и фиг.2) имеет корпус 1, к которому жестко прикреплены четыре полуоси 3 так, чтобы диски 2 (фиг.3), установленные на подшипниках, образовали углы атаки α (фиг.4) и углы наклона β. К торцам дисков 2 соосно прикреплены фланцы 8 валов 7, на которых установлены винтовые лопатки 4 с шаговым углом φ=(20…45)град. Если диски (крылья) устанавливаются по углу атаки α, то винтовые лопатки по шаговому углу φ, который состоит из угла атаки лопатки и угла поступи, учитывающего проскальзывание лопатки. Расстояние l1 плоскости вращения лопаток до торца диска должно быть не меньше четырех его толщин, так как при меньших значениях l1 происходит нарушение обтекания потока. Точные значения шаговых углов зависят от скорости судна и размеров лопаток и могут быть определены модельными испытаниями. Количество лопаток должно быть не менее 6 исходя из условия, что хотя бы одна из вращающихся лопаток постоянно находилась в потоке жидкости.The vessel on the disco-wings (Fig. 1 and Fig. 2) has a
При начальном движении судна на диско-крыльях в режиме плавания, сопротивление воды будет большим, чем у равного судна на классических подводных крыльях, так как диски в погруженном состоянии имеют худшие гидродинамические параметры: большую площадь и большее лобовое сечение. При увеличении скорости судна на диско-крыльях и выходе корпуса с полуосями из воды в режиме «горба», частично погруженные диски благодаря лопаткам начинают вращаться, образуя бегущую смоченную поверхность, что приводит к образованию устойчивого циркуляционного потока вокруг смоченной поверхности диска (фиг.4) и увеличению гидродинамической подъемной силы. Величина подъемной силы от лопаток очень мала, так как лопатки вращаются в «попятном» режиме. Их назначение создавать дополнительный крутящий момент дискам для образования вокруг их смоченной части устойчивого вихря. Поэтому турбинные лопатки можно изготовлять приближенного профиля (цилиндрическими или плоскими) и из упругого материала, например, резины.With the initial movement of the vessel on disco-wings in swimming mode, the water resistance will be greater than that of an equal vessel on classical hydrofoils, since the disks in the submerged state have worse hydrodynamic parameters: a large area and a larger frontal section. With increasing speed of the ship on the disco-wings and the hull with half shafts coming out of the water in the “hump” mode, partially submerged disks begin to rotate thanks to the blades, forming a running wetted surface, which leads to the formation of a stable circulation flow around the wetted surface of the disk (Fig. 4) and increased hydrodynamic lift. The magnitude of the lifting force from the blades is very small, since the blades rotate in the "backward" mode. Their purpose is to create additional torque for the discs to form a stable vortex around their wetted part. Therefore, turbine blades can be made of an approximate profile (cylindrical or flat) and from an elastic material, for example, rubber.
Если на судах с подводными крыльями используются гидравлически гладкие крылья, то на судах с диско-крыльями диски должны быть шероховатыми или с радиально расположенными ребрами 5 и 6 (фиг.1 и 2) для увлечения жидкости и лучшего образования циркуляционного потока. Высота ребер h должна быть не более стрелки прогиба диска ec, чтобы не нарушать формы вихря.If hydrofoil-smooth wings are used on ships with hydrofoils, then on ships with disco wings, the discs must be roughened or with radially spaced
Вращающиеся диско-крылья с упругими лопатками позволят судну преодолевать малые препятствия в виде затопленной древесины и прочих плавающих предметов, так как при встрече с препятствиями упругие лопатки будут деформироваться без поломок. Кроме этого судно на диско-крыльях и упругими лопатками можно выкатывать на заранее подготовленный берег для отстоя и ремонта.Rotating disco-wings with elastic blades will allow the vessel to overcome small obstacles in the form of flooded wood and other floating objects, since when faced with obstacles, the elastic blades will deform without breakage. In addition, the ship on disco-wings and elastic blades can be rolled out on a prepared shore for sediment and repair.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112115/11A RU2371347C1 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Disk-type-foilcraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2008112115/11A RU2371347C1 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Disk-type-foilcraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2371347C1 true RU2371347C1 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=41353074
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2008112115/11A RU2371347C1 (en) | 2008-04-01 | 2008-04-01 | Disk-type-foilcraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2371347C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193460U1 (en) * | 2019-08-26 | 2019-10-30 | Леонид Борисович Куликов | Propeller ship |
-
2008
- 2008-04-01 RU RU2008112115/11A patent/RU2371347C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU193460U1 (en) * | 2019-08-26 | 2019-10-30 | Леонид Борисович Куликов | Propeller ship |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Bøckmann et al. | Experiments with actively pitch-controlled and spring-loaded oscillating foils | |
US4949919A (en) | Foil | |
ES2310049T3 (en) | BOAT HELMET IN THE FORM OF M. | |
SE509770C2 (en) | Propeller | |
CN102991658B (en) | Bionic propeller of ship | |
JP6697786B2 (en) | Ship front side design | |
AU2011321028A1 (en) | High efficiency propeller blade with increased pressure side surface | |
RU2371347C1 (en) | Disk-type-foilcraft | |
KR20080099253A (en) | Semi-submerged propeller propulsion system of displacement and semi-displacement crafts | |
KR20090051010A (en) | Vessel provided with a foil below the waterline | |
EP2694361B1 (en) | Marine tunnel thruster | |
CA2631204A1 (en) | Surface piercing tidal generator | |
KR20060072847A (en) | Barge with hydrofoil skeg at stern rake and hydrofoil skeg thereof | |
RU60060U1 (en) | WHEEL ENGINE AND STEERING COMPLEX (OPTIONS) | |
AU2017288052A1 (en) | Underwater appendage assembly | |
KR101225177B1 (en) | Propeller and ship including the same | |
RU2482011C2 (en) | Propeller screw | |
RU2107009C1 (en) | Rotary propeller | |
KR20130002144U (en) | Propeller for Ship | |
US9205898B2 (en) | Fin structure for watercraft | |
CN114104235A (en) | Be applied to advancing device and boats and ships of boats and ships | |
CN220164150U (en) | Ship propeller and ship | |
WO2010050905A2 (en) | Side list stabilizing system and vessel incorporating same | |
CN108995761B (en) | Ship body capable of reducing river resistance | |
JP2013129408A (en) | Ship and manufacturing method thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130402 |