Patent RU-60477-U1 (RU)
Title: Аппарат на динамических подводных крыльях (варианты)
IPC: B63H1/02
Filed: 2006-08-21
Granted: 2007-01-27
Abstract: Полезная модель относится к судостроению, в частности, к аппаратам (судам) на подводных крыльях. 
     Техническим результатом настоящей полезной модели является в частности повышение надежности, степени управляемости и маневренности аппарата за счет изменения пространственного положения винтов и управления плоскостью вращения винтов, способа передачи вращения на винты. 
     По первому варианту аппарат на динамических подводных крыльях содержит корпус 1, в котором размещаются двигатель внутреннего сгорания 2, генератор 3, стойка управления 4 (с системой управления - на чертеже не показано), попарные крыльевые комплексы 5 с приводом 6 вращения (привод вращения может быть любым из известных существующих на сегодняшний день. в примере исполнения это привод электродвигателя). Каждый крыльевой комплекс 5 включает кронштейн 7, одним концом жестко закрепленный к корпусу 1, второй конец которого заканчивается осью 8. на которую установлен винт 9. Кронштейн 7 жестко связывают с корпусом 1 таким образом, что сам кронштейн и ось 8 расположены в плоскости параллельной плоскости мидель-шпангоута, наклонно к основной плоскости. Винт 9 представляет собой полый плафон 10 с жестко закрепленными лопастями 11. Внутри плафона 10 размещен привод 6 электродвигателя вращения винта 9, включающий неподвижный статор 12 электродвигателя, связанный кабелем или проводами 13 с генератором 3 и охватывающий его ротор 14. Статор 12 и ротор 14 смонтированы внутри плафона 10 и изолированы крышкой 15 с прокладками 16, 17 от возможного попадания воды внутрь плафона на электрические части. Статор 12 одним концом жестко связан с осью 8, жестко связанной с кронштейном 7, на конец статора 12 после соединения с осью 8 насажено кольцо 18 подшипника 19, второе кольцо 20 которого запрессовано в уступе 21 крышки 15. Кольцо 22 подшипника 23 насажено на второй свободный конец статора 12, кольцо 24 подшипника запрессовано в проточке 25 плафона 10. Ротор 14 жестко связан с плафоном 10. Бегущее переменное поле подается от генератора 3 по проводам 13 через стойку управления 4 на обмотки 26 статора 12. Ротор 14 вместе с плафоном 10 вращается вокруг статора 12, вращаются и лопасти 11 жестко связанные с плафоном 10. Провода 13 к обмоткам статора 26 проводят внутри кронштейна 7, оси 8, которые выполнены полыми (фиг.1, фиг.2, фиг.3, фиг.4). 
     По второму варианту аппарат на динамических подводных крыльях содержит  
     корпус 1, в котором размещаются двигатели внутреннего сгорания 2, генератор 3, стойка управления 4 (с системой управления - на чертеже не показано), попарные крыльевые комплексы 5 с приводом 6 вращения. Количество приводов 6 вращения и их место установки может быть любым. В примере исполнения для второго варианта предлагается конструкция с аналогичным первому варианту количеством и местом расположения приводов, (привод вращения может быть любым из известных существующих на сегодняшний день, в примере исполнения это привод электродвигателя). Каждый крыльевой комплекс 5 включает кронштейн 7, одним концом жестко закрепленный к корпусу 1, второй конец которого заканчивается осью 8, на которую установлен винт 9. Винт 9 представляет собой полый плафон 10 с жестко закрепленными лопастями 11. Внутри плафона 10 размещен привод 6 электродвигателя вращения винта 9, включающий неподвижный статор 12 электродвигателя, связанный кабелем или проводами 13 с генератором 3 и охватывающий его ротор 14. Статор 12 и ротор 14 смонтированы внутри плафона 10 и изолированы крышкой 15 с прокладками 16, 17 от возможного попадания воды внутрь плафона на электрические части. Статор 12 одним концом жестко связан с осью 8, жестко связанной с кронштейном 7, не - конец статора 12 после соединения с осью 8 насажено кольцо 18 подшипника 19, второе кольцо 20 которого запрессовано в уступе 21 крышки 15. Кольцо 22 подшипника 23 насажено на второй свободный конец статора 12, кольцо 24 подшипника запрессовано в проточке 25 плафона 10. Ротор 14 жестко связан с плафоном 10. Бегущее переменное поле подается от генератора 3 по проводам 13 через стойку управления 4 на обмотки 26 статора 12. Ротор 14 вместе с плафоном 10 вращается вокруг статора 12, вращаются и лопасти 11 жестко связанные с плафоном 10. Провода 13 к обмоткам статора 26 проходят внутри кронштейна 7, оси 8, которые выполнены полыми. 
     Кронштейн 7 жестко связывают с корпусом 1 таким образом, что сам кронштейн и ось 8 расположены наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра. Угол наклона - выбирается расчетным путем и зависит от геометрии аппарата и максимальной скорости движения аппарата (фиг.1, фиг.4, фиг.5). 
     По третьему варианту аппарат на динамических подводных крыльях содержит корпус 1, в котором размещаются двигатели внутреннего сгорания 2, генератор 3. стойка управления 4 (с системой управления - на чертеже не показано), попарные крыльевые комплексы 5 с приводом 6 вращения. Количество приводов 6 вращения и их место установки может быть любым. В примере исполнения для третьего варианта предлагается конструкция с аналогичным первому варианту количеством и местом расположения приводов, (привод вращения может быть любым из известных  
     существующих на сегодняшний день. в примере исполнения это привод электродвигателя). Каждый крыльевой комплекс 5 включает кронштейн 7, одним концом закрепленный к корпусу 1, второй конец которого заканчивается осью 8, на которую установлен винт 9. Винт 9 представляет собой полый плафон  10 с жестко закрепленными лопастями 11. Внутри плафона 10 размещен привод 6 электродвигателя вращения винта 9, включающий неподвижный статор 12 электродвигателя, связанный кабелем или проводами 13 с генератором 3 и охватывающий его ротор 14. Статор 12 и ротор 14 смонтированы внутри плафона 10 и изолированы крышкой 15 с прокладками 16, 17 от возможного попадания воды внутрь плафона на электрические части. Статор 12 одним концом жестко связан с осью 8, жестко связанной с кронштейном 7, на конец статора 12 после соединения с кронштейном 7 насажено кольцо 18 подшипника 19, второе кольцо 20 которого запрессовано в уступе 21 крышки 15. Кольцо 22 подшипника 23 насажено на второй свободный конец статора 12, кольцо 24 подшипника запрессовано в проточке 25 плафона 10. Ротор 14 жестко связан с плафоном 10. Бегущее переменное поле подается от генератора 3 по проводам 13 через стойку управления 4 на обмотки 26 статора 12. Ротор 14 вместе с плафоном 10 вращается вокруг статора 12, вращаются и лопасти 11 жестко связанные с плафоном 10. Провода 13 к обмоткам статора 26 проводят внутри кронштейна 7, оси 8, которые выполнены полыми. 
     Кронштейн 7 связан с корпусом 1 шарниром 27 и снабжен приводом 28, обеспечивающим движение кронштейна 7 относительно оси, расположенной наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра. В качестве шарнира 27 в примере исполнения использован шаровой шарнир. Привод 28, обеспечивающий движение кронштейна 7 в пространстве может быть любым, в примере исполнения привод 28 гидравлический, масляный. Подача масла осуществляется, установленными в корпусе 1, двигателем 29 внутреннего сгорания, маслонасосом 30, качающим из емкости 31 масло по трубопроводу 32 в привод 28, включающий два гидроцилиндра 33, 34 на каждый кронштейн 7 и по количеству кронштейнов 7, при этом корпусы 35, 36 гидроцилиндров 33, 34 шарнирами 37, 38 связаны с корпусом 1, штоки 39, 40 шарнирами 41, 42 связаны с кронштейном 7. Взаимное положение гидроцилиндров 33, 34 определяется расчетным путем, исходя из размеров аппарата, требований к плавности выхода из воды в режим динамического поддержания, максимальной скорости движения аппарата. В примере исполнения гидроцилиндр 33 обеспечивает движения кронштейна 7 в плоскости параллельной ОП, а гидроцилиндр 34 - в плоскости параллельной ПМШ (фиг.1, фиг.4, фиг.6). 
     По четвертому варианту аппарат на динамических подводных крыльях содержит  
     корпус 1, в котором размещаются двигатели внутреннего сгорания 2, генератор 3. стойка управления 4 (с системой управления - на чертеже не показано), попарные крыльевые комплексы 5 с приводом 6 вращения. Количество приводов 6 вращения и их место установки может быть любым. В примере исполнения для четвертого варианта предлагается конструкция с аналогичным первому варианту количеством и местом расположения приводов, (привод вращения может быть любым из известных существующих на сегодняшний день, в примере исполнения это привод электродвигателя). Каждый крыльевой комплекс 5 включает кронштейн 7, одним концом закрепленный к корпусу 1, второй конец которого заканчивается осью 8, на которую установлен винт 9. Винт 9 представляет собой полый плафон 10 с жестко закрепленными лопастями 11. Внутри плафона 10 размещен привод 6 электродвигателя вращения винта 9, включающий неподвижный статор 12 электродвигателя, связанный кабелем или проводами 13 с генератором 3 и охватывающий его ротор 14. Статор 12 и ротор 14 смонтированы внутри плафона 10 и изолированы крышкой 15 с прокладками 16, 17 от возможного попадания воды внутрь плафона на электрические части. Статор 12 одним концом жестко связан с осью 8, жестко связанной с кронштейном 7, на конец статора 12 после соединения с кронштейном 7 насажено кольцо 18 подшипника 19, второе кольцо 20 которого запрессовано в уступе 21 крышки 15. Кольцо 22 подшипника 23 насажено на второй свободный конец статора 12, кольцо 24 подшипника запрессовано в проточке 25 плафона 10. Ротор 14 жестко связан с плафоном 10. Бегущее переменное поле подается от генератора 3 по проводам 13 через стойку управления 4 на обмотки 26 статора 12. Ротор 14 вместе с плафоном 10 вращается вокруг статора 12, вращаются и лопасти 11 жестко связанные с плафоном 10. Провода проводят внутри кронштейна 7 и оси 8, которые выполнены полыми 
     Кронштейн 7 выполнен из двух звеньев 43, 44, связанных между собой шарниром 45 (в примере исполнения шаровой шарнир). 
     Звено 43 жестко связано с корпусом 1, таким образом, что это звено 43 кронштейна 7 расположено наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра. Угол наклона звена 43 выбирается расчетным путем исходя из габаритов аппарата, требований к плавности выхода из воды в режим динамического поддержания, максимальной скорости движения аппарата. 
     Звено 44 связано со звеном 43 шаровым шарниром 45. Привод 28, обеспечивающий движение звена 44 в пространстве может быть любым, в примере исполнения привод 28 гидравлический, масляный, состоит из двух гидроцилиндров 33, 34 на каждый кронштейн 7. Подача масла осуществляется, установленными в корпусе 1,  
     двигателем 29 внутреннего сгорания, маслонасосом 30, качающим из емкости 31 масло по трубопроводу 32 в два гидроцилиндра 33, 34 на каждое подвижное звено 44 и по количеству подвижных звеньев 44, при этом корпусы 35, 36 гидроцилиндров 33, 34 шарнирами 37, 38 связаны с корпусом 1, штоки 39, 40 шарнирами 41, 42 связаны со звеном 44 кронштейна 7. Взаимное положение гидроцилиндров 33, 34 определяется расчетным путем, исходя из размеров аппарата, требований к плавности выхода из воды в режим динамического поддержания, максимальной скорости движения аппарата. В примере исполнения гидроцилиндр 33 обеспечивает движения подвижного звена 44 кронштейна 7 в плоскости параллельной ОП, а гидроцилиндр 34 - в плоскости параллельной ПМШ (фиг.1, фиг.4, фиг.7). 
     Заявляемый аппарат на динамических подводных крыльях (по первому варианту), по сравнению с прототипом, выполнен с более упрощенной конструктивной передачей вращения на лопасти винтов, что значительно снижает динамические нагрузки на аппарат, на все его конструктивные элементы в момент выхода аппарата из воды, обеспечивает плавный выход из воды в режим надводного движения, а, следовательно, заявляемый аппарат более надежен, имеет лучшую управляемость и маневренность, за счет того, что винт выполнен в виде полого плафона с жестко закрепленными лопастями, внутри которого размещен привод вращения. 
     Заявляемый аппарат на динамических подводных крыльях (по второму варианту), по сравнению с прототипом, имеет меньшее лобовое сопротивление судна, что значительно снижает динамические нагрузки на аппарат, на все его конструктивные элементы в момент выхода аппарата из воды, обеспечивает плавный выход из воды в режим надводного движения, а, следовательно, более надежен, имеет лучшую управляемость и маневренность, за счет того, что кронштейны и ось вращения винта расположены наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра. 
     Заявляемый аппарат на динамических подводных крыльях (по третьему варианту), по сравнению с прототипом, имеет меньшее лобовое сопротивление судна и возможность изменять положение плоскости вращения винтов, что значительно снижает динамические нагрузки на аппарат, на все его конструктивные элементы в момент выхода аппарата из воды, обеспечивает плавный выход из воды в режим надводного движения, а, следовательно, более надежен, имеет лучшую управляемость и маневренность, за счет того, что кронштейн шарнирно крепится к корпусу судна и снабжен приводом, обеспечивающим движение относительно оси, расположенной наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра. 
     Заявляемый аппарат на динамических подводных крыльях (по четвертому варианту), по сравнению с прототипом, имеет меньшее лобовое сопротивление судна и возможность изменять положение плоскости вращения винтов, что значительно снижает динамические нагрузки на аппарат, на все его конструктивные элементы в момент выхода аппарата из воды, обеспечивает плавный выход из воды в режим надводного движения, а, следовательно, более надежен, имеет лучшую управляемость и маневренность, за счет того, что каждый кронштейн выполнен двухзвенным, первое звено которого жестко закреплено в корпусе судна наклонно к плоскости мидель-шпангоута в сторону кормового перпендикуляра, второе звено соединено с первым шарнирно и снабжено приводом, обеспечивающим пространственное движение его свободного конца относительно шарнира. 4 п.ф-лы/ 8 ил.