ЛОПАСТНЫЙ СУДОВОЙ ДВИЖИТЕЛЬ (ВАРИАНТЫ)
BLADED SHIP PROPELLER (VERSIONS)

Лопастный судовой движитель - есть механическое устройство, состоящее из передвижных плоских лопастей, сочлененных подвижно вокруг своей оси, с двусторонними цепями “галя”, с регулировкой положения лопастей: вертикально в нижнем положении - рабочий ход, и горизонтально в верхнем положении - холостой ход обратного движения, направляющими двусторонними рычагами на концах вала каждой лопасти, а на концах каждого рычага двусторонними роликами, перемещающимися в пазах корпуса судна. Устройство приводится в действие от двигателя - электродвигателя или другого какого-то двигателя от одного до четырех.
Изобретение относится к судостроению.
Известные судовые движители имеют существенные недостатки.
Так, у гребного винта лопасти располагаются под углом к плоскости диаметра винта, вследствие чего значительная часть энергии, передаваемая на гребной винт, бесполезно расходуется на вращательное движение водяной массы.
У колесных движителей лопасти перпендикулярны к движению судна на очень малом промежутке вращения колеса, а большая часть движения при взаимодействии с водяной массой располагается под различным углом как при вхождении в воду, так и при выходе из нее, вследствие чего значительная часть энергии, передаваемая на колесо, также бесполезно расходуется на вертикальное - вниз и вверх - перемещение водяной массы.
Цель изобретения - повышение коэффициента полезного действия (КПД) судового движителя достигается за счет расположения лопастей в перпендикулярном положении в водяной массе к направлению движения судна в длительный период рабочего хода лопастей.
Сущность изобретения. Ряд плоских лопастей на расстоянии между собой более своей высоты, с регулировкой и фиксацией положения лопастей - вертикального в нижнем, водяном положении, рабочий ход, и горизонтального в верхнем положении, холостой ход обратного движения, с центральным горизонтальным валом каждой лопасти, сочлененных подвижно вокруг осей валов спаренными цепями “галя”, т.е. с обеих сторон лопастей, а на вале колес-звездочек цепной передачи устанавливается двигатель - электродвигатель с редуктором, или другой какой-либо двигатель, которые могут быть установлены от двух до четырех, т.е. с каждой стороны двух валов цепных передач по двигателю внутри корпуса судна, но однотипных и синхронно включающихся и выключающихся; на концах вала каждой лопасти укреплены перпендикулярно оси вала и под прямым углом к плоскости лопасти; направляющие двусторонние рычаги с двусторонними роликами на обоих концах каждого рычага; ролики размещаются для перемещения в замкнутых по длине пазах-коробках на корпусе судна; пазы-коробки в нижней своей горизонтальной части однорядные между колесами-звездочками, а в остальной части замкнутого контура двухрядные с переходами из однорядных в двухрядные и наоборот, в верхней части между колесами-звездочками пазы параллельны.
Данное устройство устанавливается между корпусами судов катамарана.
Как второй вариант, устройство устанавливается на обоих бортах однокорпусного судна с навесными вертикальными жесткими двустенными щитами, внутри которых размещаются пазы-коробки для роликов регулировочных рычагов у лопастей и опорные подшипники для валов колес-звездочек цепных передач “галя”.
Третий вариант - устройство устанавливается в выгородке однокорпусного судна с образованием в днище корпуса судна вогнутого внутрь судна лотка овальной или прямоугольной формы, увеличивающегося от нуля с носовой стороны судна до рабочей площади лопасти движителя с продолжением лотка и после движителя до конца корпуса судна, при этом нижние кромки лопастей на уровне днища судна или выше.
Возможно и снижение устройства движителя ниже днища корпуса судна от нуля до полной высоты лопасти с продлением вертикальных бортовых перегородок выгородки ниже днища судна.
Перечень фигур.
Фиг.1 - Вид судна катамарана с лопастным движителем между корпусами судна.
Фиг.2 - Общий вид лопастного судового движителя.
Сечение А-А фиг.1.
Масштаб М 2:1 относительно фиг.1.
Фиг.3 - Вид движителя в поперечном сечении.
Сечение Б-Б фиг.2. М 2:1 относительно фиг.2.
Фиг.4 - Ролик лопасти в двух проекциях. М 6,5:1 относительно фиг.3.
Фиг.5 - Двусторонний ролик направляющего рычага лопасти. М 6,5:1 относительно фиг.3;
Фиг.6 - Вид однокорпусного судна с бортовыми лопастными движителями.
Фиг.7 - Однокорпусное судно с лопастным движителем в выгородке корпуса судна. Продольное сечение корпуса судна.
Фиг.8 - Однокорпусное судно с движителем, лопасти которого ниже днища корпуса судна максимально.
Лопастный судовой движитель состоит из нескольких лопастей 1 с центральными горизонтальными валами 2, которые по краям лопастей 1 сочленены цепями “галя” 3 с колесами-звездочками 4 и валами 5 колес-звездочек 4. На концах валов 2 установлены двусторонние рычаги 6 с двусторонними роликами 7 на каждом конце рычагов 6. Ролики 7 располагаются в замкнутых по длине пазах-коробках 8 судового корпуса 9. Замкнутые по контуру пазы-коробки 8 в нижней части между колесами-звездочками 4 однорядные, в остальной части двухрядные, причем в верхней части между колесами-звездочками 4 параллельны, а в остальных частях слева и справа симметричны; а также при переходе из параллельных в эллиптические нижний параллельный паз имеет подъем-препятствие 10 в два-пять миллиметров по высоте для предотвращения опережения движения вниз нижних роликов 7 относительно верхних, т.е. для предотвращения заклинивания.
Каждая лопасть 1 имеет сверху и снизу по ролику 11 для исключения трения при возможном касании лопастей 1 горизонтальной переборки 12 судового корпуса 9.
По второму варианту с обоих бортов однокорпусного судна устанавливаются навесные вертикальные двустенные жесткие щиты 13 для размещения в них пазов-коробок с роликами регулировочных рычагов у лопастей и опорных подшипников для валов колес-звездочек цепных передач “галя” по подобию первого варианта. Лопастный движитель устанавливается с обоих бортов судна между корпусом 14 судна и щитами 13, а двигатели устанавливаются внутри корпуса 14, фиг.6.
По третьему варианту устройство лопастного движителя осуществляется в выгородке 15 однокорпусного судна, фиг.7, а для потока воды к движителю в днище корпуса судна образован лоток 16 овальной или прямоугольной формы, увеличивающийся от нуля в носовой части корпуса судна до размеров рабочей площади лопасти.
В устройстве движителя с выступающими лопастями 17 ниже днища корпуса судна, вертикальные бортовые переборки 18 выгородки продлеваются ниже днища корпуса судна. На фиг.8 лопасти 17 максимально выступают ниже днища корпуса судна и без лотка.
Лопастный судовой движитель работает следующим образом.
Приводящий в действие устройство двигатель на чертежах не показан, устанавливается внутри корпуса судна на вале 5 и может быть от одного до четырех, т.е. на каждом конце валов 5, и если больше одного, то однотипные и синхронно включающиеся и выключающиеся. В качестве двигателя может быть электродвигатель с редуктором или другой какой-то двигатель.
При включении двигателя приводится в движение вал 5 колес-звездочек 4 и обе цепные передачи, т.е. цепи “галя” 3 с валами 2 и лопастями 1, последние, перемещаясь в нижней части замкнутого контура, находятся в вертикальном положении, в котором удерживаются рычагами 6, а их ролики 7 с обеих сторон рычагов 6 располагаются в одинарном горизонтальном пазу 8, при этом положении лопасти 1 полностью находятся ниже ватерлинии WL, т.е. линии поверхности воды на корпусе судна. Причем от вхождения лопасти 1 в воду на половину своей высоты и до выхода ее на половину высоты из воды совершается ее рабочий ход. Соответственно от выхода лопасти из воды и до входа ее в воду есть холостой ход, т.е. возвратное движение.
При движении лопастей 1 в верхней части, когда направляющие рычаги 6 вертикальны, а их ролики 7 в параллельных пазах 8, лопасти 1 горизонтальны, при этом возможные незначительные колебания лопастей 1 относительно оси вала 2 ограничат двусторонние ролики 11 лопастей 1, касаясь горизонтальной переборки 12 судового корпуса 9.
Конструкция пазов 8, относительно колес-звездочек 4, слева и справа, т.е. с носовой и кормовой части симметрична, что, значит, возможны движения и переднего, и заднего хода.
По другим вариантам лопастный судовой движитель работает также.