ДВИЖИТЕЛЬ ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в транспортных средствах, предназначенных для передвижения, как по снежной, так и по водной поверхности.
Известен движитель для аэросаней-амфибий, содержащий тянущий воздушный винт с отрицательным углом атаки к набегающему потоку и выполненный с возможностью изменения угла атаки, и установленный дополнительный тянущий винт, имеющий противоположное направление вращения по отношению к первому винту, при этом винты установлены с перекрытием и их обороты синхронизированы посредством редукторов, связанных синхронизирующим валом (патент RU №2141425 МПК В62М 27/00, опубл. 20.11.1999).
Недостатком известного технического решения является разнонаправленное вращение винтов, усложняющее трансмиссию, что приводит к усложнению конструкции и сложному техническому обслуживанию. К тому же в зоне перекрытия лопасти работают при увеличенных осевых скоростях.
Известен также движитель для транспортного средства, включающий воздушные винты, выполненные с односторонним вращением и установленные с перекрытием, сочлененные с V-образным зубчатоременным редуктором и двигателем, где максимальный коэффициент перекрытия К=l/r, где l - расстояние между центрами винтов, r - радиус винтов (патент RU №163327 МПК В62М 27/00, 10.07.2016).
Недостатком известного решения является взаимное влияние воздушных потоков, образуемых вращением винтов в зоне перекрытия, что ведет к значительному уменьшению мощности движителя за счет рассеивания воздушного потока, а так же увеличению уровня шума. Техническая проблема, решаемая предложенной полезной моделью, заключается в согласовании взаимных воздействий воздушных потоков, создаваемых винтами в зоне перекрытия, и как следствие, увеличение тяги движителя и снижение уровня шума.
а
Данная техническая проблема решается тем, что в известном движителе для транспортного средства, включающем воздушные винты, выполненные с односторонним вращением и установленные с перекрытием, сочлененные с редуктором и через муфту с двигателем, согласно полезной модели лопасти воздушных винтов установлены под углом =15-20° к плоскости вращения винтов, а расстояние смещения между плоскостями вращения винтов соответствует выражению:
a
L=K S sin,
где L - расстояние между плоскостями вращения винтов, мм;
К - коэффициент пропорциональности, равный 3-6;
S - ширина наиболее широкой части лопасти, мм;
а
- угол, под которым установлены лопасти.
а
a
а
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в минимизации рассеивания результирующего воздушного потока, полученного от вращения двух винтов и увеличения силы тяги, за счет установки лопастей под углом =15-20° к плоскости вращения винтов, и оказывающих меньшее сопротивление набегающему воздушному потоку, при этом оптимальное расстояние между плоскостями вращения винтов соответствует зависимости L=KSsin, где L - расстояние между плоскостями вращения винтов, К - коэффициент пропорциональности, равный 3-6, S - ширина наиболее широкой части лопасти,  - угол, под которым установлены лопасти. Установка лопастей под углом 15-20° способствует большему захвату воздушного потока, необходимого для создания тяги движителя. При значении угла установки лопасти менее 15° происходит недостаточный захват воздушного потока для создания необходимой тяги движителя, а при значении угла установки лопасти более 20°, движитель требует приложения дополнительной мощности двигателя, при этом тяга движителя не увеличивается.
Воздушный винт преобразует мощность вращения двигателя в поступательную силу тяги, отбрасывая назад воздушную массу, при этом создается реактивная сила, толкающая транспортное средство вперед. Лопасти впередистоящего воздушного винта отбрасывают поток воздуха назад, одновременно закручивая его по ходу вращения, при этом происходит срыв воздушного потока с концевых кромок лопастей винта, который захватывается лопастями второго винта в зоне перекрытия и создает дополнительный общий синхронизированный поток с двух винтов.
Предложенная полезная модель иллюстрируется чертежом, где на фиг. 1 изображен вид сверху предлагаемого движителя, на фиг. 2 - движитель в аксонометрической проекции, на фиг. 3 - разрез по А-А.
а
Движитель содержит воздушные винты 1 и 2, установленные с перекрытием и сочлененные с редуктором 3 через муфту, (на чертеже не видна, так как закрыта крышкой 4) с двигателем 5. Движитель может быть установлен на раме 6. Винты 1 и 2 имеют однонаправленное вращение, а лопасть 7 установлена под углом =15-20° к плоскости вращения винтов 1 и 2.
Работает движитель следующим образом. Крутящий момент от двигателя 5 передается через муфту нижнему валу редуктора 3 и далее через два других вала передается к воздушным винтам 1 и 2, плоскости вращения которых, имеют смещение L. Лопасти 7 воздушного винта 2 отбрасывают поток воздуха назад, одновременно закручивая его по ходу вращения, при этом происходит срыв воздушного потока с концевых кромок лопастей 7 винта 2, который захватывается лопастями 7 второго винта 1 в зоне перекрытия и создает дополнительный общий синхронизированный поток с двух винтов, создавая реактивную силу и транспортное средство движется вперед.
Предлагаемая конструкция движителя компактна, проста в исполнении и обладает повышенной тягой.