ВОЛНОДВИЖИТЕЛЬ ПАРУС-РЕШЁТКА
WAVE PROPULSOR SAIL-MESH

Изобретение относится к судовым устройствам, в частности к плавучим якорям. Так как длина якорь-цепи ограничена, на кораблях устанавливают различные устройства, которые, используя энергию волн, позволяют снизить скорость дрейфа в случае выхода из строя главного двигателя и дают дополнительное время для ремонта двигателя или прихода спасательного судна.
Эти устройства изобретаются благодаря тому, что среднее состояние волнения морей и океанов составляет 3-4 балла [1].
В качестве примера логично привести устройство, использующее энергию волн для создания тяги [2], представляющее собой дополнительное дно в носовой оконечности судна и сопряженное с основным дном наклонной поверхностью, на которой при качке корабля и возникает дополнительная тяговая сила.
Основным недостатком такого изобретения является то, что для оснащения таким устройством суда необходимо устанавливать в доки, на слип, или устанавливать его в процессе постройки корабля.
Этого недостатка лишено другое устройство - плавучий якорь [3], принятое нами за прототип.
Плавучий якорь может расчаливаться в носовой оконечности на всех типах судов, и при качке последних на плавучем якоре возникает гидродинамическая сила, вертикальная составляющая которой - сила N - уменьшает амплитуду качки, а горизонтальная составляющая - сила Т - создает дополнительную тяговую силу. Как показали экспериментальные испытания, основным недостатком этого устройства является то, что при образовании «пуза» на плавучем якоре кормовая его часть оказывает тормозящее действие на движение корабля.
Если провести в верхней части выпуклости паруса (при движении носовой оконечности «вниз») линию, перпендикулярную поверхности паруса, его логично разделить на носовую часть, которая создает тяговую силу Т при обтекании потоком жидкости, и кормовую часть паруса, которая создает дополнительное сопротивление и мешает судну двигаться против волны.
Целью настоящего изобретения является создание конструкции паруса, в которой уменьшится площадь его кормовой оконечности.
Технический результат достигается тем, что подводный парус разбивается на несколько подводных парусов по длине и представляет собой парус-решетку, при работе которого отсутствует кормовая, тормозящая его, часть. Таким образом, уменьшение влияния кормовой поверхности паруса достигается тем, что вместо монопаруса на носовой оконечности в данном случае шлюпки (фиг.1) на кронштейнах 2 крепятся короткие по длине паруса 1, при работе которых отсутствует изгиб кормовой части, увеличивающий сопротивление паруса.
Данное устройство работает следующим образом: при идефференте на нос (фиг.1) парус-решетка 1 находится под углом к набегающему потоку. Давление в верхней части парусов понижается, так как поток жидкости движется здесь с большей скоростью, а в нижней части парусов происходит подтормаживание потока и давление здесь повышается. Возникающая из-за разности давлений тяговая сила Т движет шлюпку.
При изменении фазы волны на противоположную шлюпка будет иметь дифферент на корму и уже нижняя часть парусов будет обтекаться с большей скоростью, а в верхней части будет происходить подтормаживание потока жидкости. Направление тяговой силы Т не изменится и она будет продолжать двигать шлюпку.
Таким образом, предложенная конструкция волнодвижителя паруса-решетки позволяет судну более эффективно использовать энергию волн.
Этими парусами могут быть оборудованы все типы судов. Они могут работать на волнении как самостоятельно, так и в тандеме с главным движителем (винтом).
Волнодвижитель парус-решетка улучшает мореходные качества корабля (уменьшает амплитуду качки, что благоприятно сказывается на условиях обитания экипажа), увеличивает скорость корабля, а при работе в тандеме с главным двигателем позволяет экономить топливо, так как при волнении создает дополнительную тяговую силу Т, и нет необходимости увеличивать подачу топлива в главный двигатель для преодоления дополнительного сопротивления при волнении моря. Что касается затрат на промышленное производство волнодвижителя паруса-решетки, они незначительны и определяются стоимостью водонепроницаемой парусины и металлических кронштейнов для крепления парусов.
Литература
1. Казанский К.В. «Штормование судов». М., из-во Транспорт., 1968 г.
2. Чикаренко В.Г., «Устройство, использующее энергию волны для создания тяги». Патент №2254261, 2003 г.
3. Бойко А.В., Прокофиев В.В., Чикаренко В.Г., «Плавучий якорь». Патент №2326018, 2008 г.