ВОДОМЕТНЫЙ ДВИЖИТЕЛЬ

Полезная модель относится к судовым движителям, а именно к водометным движителям скоростных судов с воздушной каверной на днище.
Известно, что водометные движители с водозаборником статического типа при установке на скоростных судах с воздушной каверной на днище имеют нестабильные характеристики в связи с возможным прососом воздуха из камеры воздушной каверны.
Это связано с тем, что в силу конструктивных особенностей подводной части корпуса судов с воздушной каверной на днище, срез канала водозаборного устройства можно расположить в плоскости днища только в районе скега, имеющего ограниченную ширину. При этом геометрические размеры входного сечения канала по ширине являются, как правило, близкими к ширине скегов, что предопределяет наличие небольшой перемычки между входным сечением и камерой каверны. Вследствие малых размеров перемычки между камерой воздушной каверны и входным сечением возможно попадание воздуха из камеры в полость водозаборника, что негативно отражается на стабильности характеристик движителя.
Известные водометные движители, возможные к использованию на судах с воздушной каверной, ограничены в возможности их размещения относительно камеры каверны, т.е. могут находиться только в районе граничащего с ней скега, что может привести к попаданию воздуха в канал-водовод.
Так, известен рассматриваемый в качестве аналога водометный движитель, содержащий водовод с водозаборником, промежуточный вал, рабочее колесо, спрямляющий аппарат с соплом, реверсивно-рулевое устройство. Реверсивно-рулевое устройство установлено за спрямляющим аппаратом. На промежуточном валу с внешней стороны корпуса установлено торцевое уплотнение (патент RU 2486100, МПК B63H 11/00, опубликовано 2013.06.27).
Недостатком, связанным с применением указанного движителя на судне с воздушной каверной, является необходимость размещения среза канала водозаборного устройства движителя только в районе скега, в непосредственной близости от камеры каверны, что может привести к нестабильности работы движителя в связи с попаданием воздуха из камеры в район среза водозаборника.
Известен водометный движитель, содержащий водовод с приемным туннелем, рабочее колесо, размещенное в корпусе и связанное с гребным валом, спрямляющий аппарат, установленный в сопле, и опорный подшипник, установленный в спрямляющем аппарате за рабочим колесом (патент RU 227604, МПК B63H 11/01, B63H 11/08, B63H 11/11, опубликовано 2006.05.10).
Недостатком рассмотренного движителя при установке его на судне с воздушной каверной является его ненадежная работа, что также обусловлено возможным прососом воздуха из камеры воздушной каверны.
В качестве ближайшего аналога заявляемого водометного движителя рассмотрен водометный движитель по патенту RU 2436706, МПК B63H 1/00, B63H 11/02, опубликовано 2011.20.12, содержащий водозаборник, гребной вал, рабочее колесо, корпус движителя и реверсивно-рулевое устройство. Водозаборник снабжен входной защитной решеткой, фланцем для стыковки с корпусом движителя и дейдвудным устройством с масляной полостью. Гребной вал снабжен кормовым опорным и носовым опорно-упорным подшипником. Корпус движителя содержит спрямляющий аппарат. В спрямляющем аппарате установлен опорный подшипник, реактивное сопло и реверсивно-рулевое устройство. Реверсивно-рулевое устройство содержит поворотное сопло с рулевой машинкой и реверсивную заслонку. В корпусе спрямляющего аппарата на кормовом конце гребного вала установлен опорный радиальный роликовый подшипник со съемным внутренним кольцом.
Применение рассматриваемого движителя на судне с воздушной каверной накладывает идентичные по отношению к описанным выше ограничения относительно его размещения в корпусе судна, что, в свою очередь, может привести к нестабильности работы движителя.
Признаками известного водометного движителя, совпадающими с признаками заявляемой полезной модели, являются:
- водозаборник статического типа,
- лопастная система диагонального типа, состоящая из рабочего колеса и спрямляющего аппарата,
- реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку (дефлектор),
- характер внутренних обводов канала-водовода.
В качестве предмета полезной модели рассматривается водометный движитель скоростного судна с воздушной каверной на днище, содержащий водозаборник статического типа, лопастную систему диагонального типа, состоящую из рабочего колеса и спрямляющего аппарата, совмещенного с реактивным соплом, и реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло и реверсивную заслонку (дефлектор), отличающийся от прототипа тем, что водозаборник имеет в кормовой части входного отверстия входную кромку, выступающую ниже плоскости днища скега, ограждающего камеру воздушной каверны, а в носовой его части свод водозаборника выполнен на коротком участке с быстрым нарастанием кривизны линии свода.
Заявляемая полезная модель направлена на устранение описанных выше недостатков. В основу решения положено придание специфических геометрических форм водозаборнику и обводам днищевой части корпуса судна в районе входного сечения водозаборника.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является обеспечение надежной работы водометного движителя в условиях возможной аэрации при установке его на судне с воздушной каверной на днище.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является стабильность гидродинамических характеристик водометного движителя, а именно поддержание значений упора на расчетном уровне, обеспечиваемое однородностью потока воды в канале-водоводе ввиду отсутствия прососа воздуха из камеры воздушной каверны за счет реализации конструктивных решений в районе его входного сечения, выражающихся в наличии в кормовой части входной кромки, выступающей ниже плоскости днища скега, и специальной профилировки части свода водозаборника в носовой части.
Сущность полезной модели поясняется фиг. 1.
Водометный движитель содержит канал-водовод 1 с водозаборником статического типа 2, расположенные внутри водовода гребной вал 3 с установленным на нем осевым рабочим колесом 4 и спрямляющий аппарат 5, совмещенный с реактивным соплом 6, реверсивно-рулевое устройство, содержащее поворотное сопло 7 и реверсивную заслонку (дефлектор) 8, входную кромку 9, участок канала-водовода с быстрым нарастанием кривизны линии свода 10.
Работа водометного движителя заключается в следующем: при работе движителя поток воды всасывается осевым рабочим колесом 4 в канал-водовод 1 через водозаборник 2, с восприятием скоростного напора внешнего потока, обтекающего корпус судна. Ускоренный осевым рабочим колесом поток выбрасывается через сопло 6, создавая тягу.
Изменение направления выбрасываемого водного потока обеспечивается реверсивно-рулевым устройством, содержащим поворотное сопло 7 и реверсивную заслонку (дефлектор) 8.
На ходовых режимах движения судна на всей протяженности входного отверстия водозаборника 2 создается давление, превышающее давление в камере воздушной каверны, что предотвращает просос из нее воздуха в движитель. Повышенное давление обусловлено взаимодействием входной кромки 9 и участка канала-водовода 10.
Предлагаемая конструкция водометного движителя при установке его на судне с воздушной каверной на днище позволяет за счет реализации конструктивных решений в районе его входного сечения обеспечить надежную работу движителя, выражающуюся в стабильных гидродинамических характеристиках.