Кольцевая насадка гребного винта плавучего средства

Полезная модель относится к области судовых движителей, в частности к насадкам гребных винтов плавучих средств.
Известна направляющая насадка [1], включающая кольцевой корпус аэродинамического профиля и снабженная решетками, установленными на входе и выходе из насадки, которые выполнены с каплевидными элементами, внутри которых расположены емкости из эластичного материала, связанные с судовой пневмомагистралью.
Недостатком описанного изобретения являются: пульсация эластичных емкостей, способствующая созданию дополнительных завихрений в потоке; сложность эксплуатации за счет необходимости подключения к судовой пневмомагистрали; низкая долговечность, т.к. каплевидные элементы выполнены из эластичного материала.
В качестве прототипа выбрана кольцевая насадка гребного винта [2] цилиндрической формы, выполненная со стороны выхода потока воды с прямоугольными ребрами, жестко закрепленными к внутренней цилиндрической поверхности кольцевого элемента.
Недостатками данного изобретения является недостаточная величина пропульсивного коэффициента гребного винта, т.к. вращательное движение потока воды наиболее полно преобразуется в поступательное только в районе ребер - около внутренней цилиндрической поверхности кольцевого элемента, а в центральной части насадки преобладает турбулентное течение потока воды.
Задачей заявляемой полезной модели является повышение пропульсивного коэффициента гребного винта за счет увеличения части вращательной энергии потока воды, которая преобразуется в поступательную во всем внутреннем объеме кольцевого элемента.
Поставленная задача решается тем, что насадка гребного винта выполнена в виде кольцевого элемента на внутренней поверхности которого, со стороны выхода потока воды, закреплены ребра, к которым, во внутреннем объеме кольцевого элемента, крепятся кольца разного диаметра, расположенные в шахматном порядке и имеющие наружную цилиндрическую и внутреннюю коническую поверхности.
Наличие колец и ребер позволяет преобразовать часть вращательной энергии потока воды в поступательную энергию во всем внутреннем объеме кольцевого элемента.
На фиг. 1 показана насадка гребного винта плавучего средства в разрезе по А-А, на фиг. 2 - вид Б.
Кольцевая насадка гребного винта плавучего средства выполнена в виде кольцевого элемента (корпуса) 1, на внутренней поверхности которого, со стороны выхода потока воды, жестко закреплено не менее трех прямоугольных ребер 2, к которым жестко крепятся не менее четырех цилиндрических колец 3, 4, 5 и 6 разного диаметра и одинаковой длины, установленных концентрично кольцевому элементу 1. Кольца 3, 4, 5 и 6 имеют наружную цилиндрическую и внутреннюю коническую поверхности, последняя сужается в направлении выхода потока воды. Кольцо 3 меньшего диаметра расположено ближе к центру насадки, а каждое последующее кольцо 3, 4 и 5 имеет больший диаметр и расположено в шахматном порядке по направлению движения потока воды - на половину своей длины заходят на предыдущее. Внутренняя поверхность кольцевого элемента 1 со стороны выхода потока воды выполнена конической формы аналогичной форме колец 3, 4, 5 и 6.
Кольцевая насадка гребного винта плавучего средства работает следующим образом. Во время работы гребного винта проходящий через насадку поток воды совершает вращательное и поступательное движения. Проходя через пространства, образованные поверхностями колец 3, 4, 5, 6 и ребер 2 поток распрямляется с увеличением энергии поступательного движения. При этом за счет наличия сужающихся конусовидных каналов поток дополнительно увеличивает скорость поступательного движения.
Использование заявляемой полезной модели позволяет увеличить пропульсивный коэффициент гребного винта и повысить эффективность его работы.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки:
1. А.с. СССР №1768445 МПК В63Н 5/14. Направляющая насадка гребного винта судна / В.П. Прохоров, опубликован в Б.И., 1992, №38.
2. Патент №211806, РФ МПК В63Н 5/14. Кольцевая насадка для гребного винта / С.И. Корягин, Н.Л. Великанов, О.В. Шарков, опубликовано в бюллетене «Патенты и полезные модели», 2022, №18.