ПОДРУЛИВАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
MANOEUVRING PROPULSION DEVICE

Изобретение относится к судостроению, в частности к подруливающим устройствам судов.
Из существующего уровня техники известно подруливающее устройство туннельного типа, которое состоит из приводного двигателя, передачи, стойки обтекателя, гондолы и двух винтов с выправляющими аппаратами (патент США №6435120, кл.114/151, опубл. 20.09 2002).
Недостатком данного устройства является его сложность и высокая стоимость.
Наиболее близким к заявляемому является подруливающее устройство, содержащее приводной двигатель с двумя винтами, установленными в гондоле на стойке обтекателей в сквозном канале, которое принято за прототип (патент США №7789032, кл.114/151, опубл. 07.09 2010).
Недостатком данного подруливающего устройства является низкий к.п.д., обусловленный большими гидравлическими потерями в стойке обтекателей.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является улучшение гидродинамических характеристик и повышение к.п.д. подруливающего устройства, что обеспечивает увеличение тягового усилия и повышает маневренность судна, движущегося на малых скоростях или при остановленном главном двигателе.
Данная задача решается за счет того, что в подруливающем устройстве установлены дополнительные стойки, расположенные на обтекателях по краям гондолы. При этом в подруливающем устройстве может быть установлен дополнительный приводной двигатель, кинематически связанный с одним из винтов, а размещение приводных двигателей возможно как снаружи сквозного канала, так и внутри гондолы.
Техническим результатом изобретения является повышение эффективности работы за счет снижения гидравлического сопротивления в проточной части подруливающего устройства. Вследствие увеличения к.п.д. устройства, увеличивается поперечная сила, создаваемая в результате вращения винтов, уменьшается расход энергии, затрачиваемой на приведение в движение винтов подруливающего устройства.
Сущность изобретения поясняется фиг.1, 2, на которых изображено подруливающее устройство.
Подруливающее устройство содержит приводной двигатель 1, винты 2 и 3, установленные на гондоле 4 в сквозном канале 5, стойки 6 и 7, обтекатели 8 и 9, фиг.1.
В подруливающем устройстве может быть установлен дополнительный приводной двигатель 10, который, может располагаться как снаружи сквозного канала 5, фиг.2, так и внутри гондолы 4.
Подруливающее устройство работает следующим образом: при включении двигателя 1 приводятся во вращение винты 2 и 3 на гондоле 4, образующие в сквозном канале 5 струю воды, создающую упор, под действием которого поворачивается нос (или корма) судна.
Пусть вода перекачивается справа налево. На вход стойки 6 обтекателя 7 и винта 2 поток воды поступает без окружной составляющей скорости (подкрутки), что обеспечивает минимальные входные потери мощности. На выходе винта 2 появляется окружная составляющая скорости потока. Так как между винтами 2 и 3 нет дополнительных гидравлических сопротивлений (стоек и т.п.), то поток воды проходит этот участок практически без потерь, сохраняя расчетный спектр окружных и осевых скоростей. Это важно не только с точки зрения сохранения напора воды в межвинтовом пространстве подруливающего устройства, но важно и с точки зрения обеспечения оптимальных условий входа воды в лопасти винта 3. Равномерность потока воды на входе обеспечивает расчетные углы атаки в лопастях винта 3, что также способствует повышению эффективности работы устройства.
На выходе винта 3 поток становится опять чисто осевым, что обеспечивает минимальные потери в стойке 8 обтекателя 9. Аналогичная картина наблюдается и при реверсировании направления течения.
Применение двух двигателей 1 и 10, фиг.2, позволяет дополнительно снизить поперечные размеры стоек 6 и 8, что также повышает эффективность работы устройства за счет увеличения площади проходных сечений и уменьшения гидравлических потерь. Аналогичный эффект достигается при размещении приводных двигателей внутри гондолы. Этот вариант может быть, кроме того, использован в условиях ограниченных размеров машинного отделения судна.
Таким образом, обеспечивается улучшение гидродинамических характеристик и повышение к.п.д. подруливающего устройства, что обеспечивает увеличение тягового усилия и повышает маневренность судна.