Двойное весло Чичаева
CHICHAYEV'S DOUBLE PADDLE

Предлагаемое изобретение относится к судостроению и конструированию рычажных весел для весельных движителей судов.
Известно гребное устройство чебоксарское - авторское свидетельство SU №1643327, В63Н 16/04. Устройство включает в себя, установленные по бортам лодки посредством планки-уключин весла. Каждое весло выполнено с лопастью, веретеном и рукояткой, ось которого расположена по оси продолжения участка веретена, а часть веретена между рукояткой и местом крепления к уключине выполнена изогнутой по дуге так, чтобы дуга одного весла находилась внутри дуги ругого весла. Такое весло не позволяет разогнаться лодке до оптимальной необходимой скорости, так как при движении весла в воде за бортом лодки скорость движения весла определяется угловой скоростью поворота рукоятки весла и углом размаха рукоятки. При этом эффективность гребли падает, так как при гребле весло входит в воду с незначительно большей скоростью, чем относительная скорость воды и корпуса лодки, частота гребка ограничена скоростью сплывания лопасти весла, что не позволяет увеливать частоту гребков во время плавания гребной лодки. При волнении воды лодка оказывается на гребне волны, а одно весло оказывается в воздхе, что понижает эффективность гребли.
Известно весло Мошкова - патент РФ №2088475, В63Н 16/04, 16/00. Весло для повышения эфективности гребли содержит веретено с уключиной и лопастью. Лопасть выполнена по форме палубного руля из жести плоским, закреплено на вертикальной оси, соединено посредством рычага и пружины с веретеном и размещено во втулке на конце веретена. Скорость такого весла и его эфективность в воде недостаточна для повышения движения скорости лодки. Подвижность такового весла в воде также ограничена из-за ограниченной скорости сплывания лопасти одного весла и не позволяет эффективно повысить частоту гребка.
Известно также устройство - весло с зубчатым соединением ручки и весла, патент РФ №2252897, В63Н 16/04, 16/00. В этом устройстве весло поворачивается с помощью зубчатой передачи и системы шарнирного четырехугольника, который смонтирован из шарниров, древка, тяг и плеч уключины. В этом устройстве кроме шарниров используется зубчатая передача, которая снижает эффективность гребли из-за сложности зубчатой передачи и коэффициента передачи зубчатой передачи.
В такой конструкции весла используется установка только одного весла, что не позволяет повысить эффективность гребли гребца. Во время первой половины гребка - с постепеннным уменьшением угла атаки лопасти от максимального до минимального ограниченная скорость сплывания весла в воде увеличивает время гребка до максимально возможного, а время второй половине гребка определяется возвратом весла в воздухе, от минимального до максимального значения. Общее время всего гребка при этом определяется суммой времен двух половин гребка и поворотом весла на два максимальных угла атаки весла, что ограничивает физическую возможность уменьшения времени полного гребка и повысить частоту гребков. При волнении воды одно весло не позволяет также повысить эффективность гребли.
Конструкция такого весла при повороте весла на полный размах максимального угла не позволяет установить второе весло, не увеличивая размер звеньев шарнирного четырехугольника, что не позволяет для использования двух весел, имеющих общий максимальный угол атаки весел равный сумме двух максимальных углов атаки отдельно каждого из двух весел.
Известна также уключина - патент РФ №2025407, В63Н 16/06, взятая за прототип. Весло содержит уключину-планку для улучшения эксплуатационных характеристик, содержит корпус с боковым стержнем и вертикальным штырем, а также винт для соединения с веретеном весла и его держатель U-образной формы в виде полуокружности, в котором выполнено резьбовое отверстие для установки винта, крепящего веретено весла. На борте лодки устанавливается планка со втулкой, в которую вставляют штырь держателя U-образной формы. Крепление весла к уключине не позволяет значительно повысить скорость весла в воде, улучшить эксплуатационные характеристики при гребле, увеличить мощность весельного движителя, повысить КПД. В такой уключине не предусмотрена возможность установки второго весла так, чтобы общий угол атаки для двух весел составлял сумму максимальных углов атаки для каждого из двух весел, и за счет одновременного поворота за меньшее время каждого из двух весел увеличить частоту гребков.
Для улучшения эксплуатационных характеристик весла, содержащий уключину-планку бортовая планку (21) со втулкой (1) прикрепленной к борту, веретено весла (9), штырь для уключины (3), ручку весла (23), отличается тем, что дополнительно включены вторая втулка (22) уключины, второй штырь (19) для уключины, второе веретено с веслом (13), вторая пластина (4) с третьей втулкой цилиндрической (5) для крепления планки (4) к бортовой планке-уключине (21) с помощью двух Г-образных штырей (3, 19) с резьбой и двух стопорных гаек (2, 20), а ручка весла (23) механически соединена через шарнир (18) со второй планкой (21) с возможностью поворота шарнира плеча ручки (23)и конец продолжения ручки звена (16) через шарнир (11) соединен к первому (10) и второму звену (12) механической гарнитуры, составленной из звеньев в форме пятиугольника, предназначенную для поворота двух веретен с веслами, концы первого (10) и второго (12) звеньев через соответствующие шарниры (8, 14) соединены к третьему (7) и четвертому (15) звену, начало которых через соответствующие шарниры (6, 8)соединены со второй пластиной (4), которая является пятым звеном механической гарнитурой, а два веретена (9, 13) весел являются продолжением третьего (7) и четвертого (16) звена, а планка (4) включает в себя цилиндрическую втулку (5), а у весла, содержащие два подвижных веретена с веслами устанавливают между ними начальный угол γ.
Такая конструкция весла предполагает осуществление углового движение весел относительно оси вращения ручки весла (23) звеньев (7, 15). При выполнении цилиндрического поворота ручки весла все звенья механической гарнитуры, соединенные цилиндрическими шарнирами (6, 8, 11, 14, 17, 18) за счет подвижных связей точки крепления звеньев (7, 10, 12, 15, 16) могут двигаться по направляющим. Звенья (7, 15) при этом вращаются вокруг планки (4).
На рисунке Фиг. 1 представлено устройство двойного весла.
Устройство работает следующим образом: закрепленное весло на борте с помощью Г-образных штырей (3, 19), с резьбой и навернутыми на них стопорными гайками (2, 20), одним концом которых вставлены во втулки бортовой планки-уключины (21), а другими в цилиндрическую втулку (5) второй планки (4), что позволяет опускать весло в воде на необходимую глубину. Стопорные гайки (2, 20) Г-образных штырей (3, 19) предназначены для регулирования высоты планки (4) над бортом лодки.
Поворачивая ручку (23) в горизонтальной плоскости за счет разной длины рычагов устройства звенья (7, 15) и звена (16) поворачиваются с разной угловой скоростью. Два веретена весла с соответствующими веслами являющимися продолжениями поворачиваются в воде с угловой скоростью большей, чем вращается ручка весла.
На рисунке Фиг. 2 представлена механическая гарнитура, составленная из звеньев в форме пятиугольника с фактическими размерами звеньев.
При повороте плеча ручки весла момент вращения передается через шарнир (11) на шарниры (8, 11), в результате чего звенья (7, 15) могут вращаться до своих крайних положений. Пятиугольная шарнирно сочлененная система включает в себя пять звеньев (7, 10, 12, 15, 4). При выполнении уключины, включающие планку (4) и цилиндрическую втулку (5) ручка весла также может располагаться над планкой (4), а звенья (7, 15) под планкой (4). Начальный угол между веретенами весел γ выбирают в диапазоне от (10-45) градусов выбором соотношений длин звеньев. Цилиндрическая втулка (5) также может располагаться по планкой (4) и механически прикреплена к ней механически, например с помощью сварки.
При такой конструкции весла на одной стороне гребного судна во время гребли весла всегда остаются разнесенными во время волнения на воде и одно из двух весел оказывается в воде, что повышает эффективность гребли. Во время гребли угловая скорость поворота веретен весел выше скорости поворота ручки весла, при этом возрастает частота гребка, эффективность гребли и улучшаются эксплуатационные характеристики весла.