Підводний апарат з плавцевим рушієм

Підводний апарат з плавцевим рушієм, який містить крило, на поверхні якого є переміжні зубці Винахід відноситься до галузі суднобудування і може бути використаний при проектуванні та створенні підводних керованих апаратів багатоцільового призначення В техніці ВІДОМІ конструкції підводних керованих апаратів з плавцевими рушіями (М кл В63 Н 1/36, В63ВЗ/13) В аеромеханічних вимірюваннях параметрів потоку для одночасного вимірювання в ряді точок служать гребінки, які представляють собою обтічну стійку з встановленими на ній насадками, які розмішені на різній, відстані для підвищення точності вимірювань Одним із способів управління відривного течією є застосування вихрогенераторів для перемішування зовнішнього потоку з пограничним шаром Інший спосіб, заснований на застосуванні подовжніх пазів - виїмок V-образноі форми, дозволяє значно знижувати обтічний опір Скорочення розмірів зони відриву зчиняється за рахунок підкачування, обумовленого приєднанням течи в пазах В роботі Лін Д Ж К, Хауард Ф Г, Селбі Г В "Використання подовжніх пазів для управління відривним потоком, обтікаючим уступ" (Аэрокосмическая техника, 1990, №12 с 10-12) застосована ефективна система управління відривною течією, що дозволяє покращати характеристики крила та скоротити витрати енергії Експерименти проводились в аеродинамічній трубі січенням 508 х 711 мм при швидкості набігаючого потоку 40,2 м/с Товщина пограничного шару складала 33мм, а число Re « 9000 На плоскій похилій пло та западини, який відрізняється тим, що в корпусі апарата та плавцевого рушія встановлені соленоїди, підпружинені сердечники яких жорстко з'єднані з циліндром, на поверхні якого додатково розміщені переміжні зубці та западини, і коробом, які мають можливість висування ВІДПОВІДНО З корпусу апарата та плавцевого рушія з кутом похилу 25° досліджувались подовжні короткі, довгі та синусоїдальні пази (VK = 12290куб мм ,\/д = 24581 куб мм, Vc = 42606куб мм) Довгі пази мали виїмки глибиною 1,3 мм Результати експерименту показали, що короткі пази, які починаються перед верхньою межею криволінійної частини уступу і розміщені на відстані 1,5 товщини пограничного шару, скорочують протяжність області повторного приєднання потоку більш ніж на 60% Одним із недоліків описаної вище моделі є неможливість автоматичного керування введенням в дію пазів тієї чи іншої довжини при ЗМІНІ умов обтікання поверхні крила Загальний напрям досліджень з теорії пластинок та оболонок обмірковується в роботі І Ф Образцова "Розвиток теорії пластин і оболонок при створенні конструкцій сучасних літальних апаратів" (Теория и практика проектирования пассажирских самолетов М , Наука, 1976, с 61-73 ) ТОНКОСТІННІ стрижні з урахуванням депланаци поперечного січення в якості моделей для ронів, підкріплені пластинки - для обшивки, оболонки різного окреслення - для крила в цілому розглядаються в роботі В 3 Власова "ТОНКОСТІННІ пружні стрижні" (М , Госстройиздат, 1940, 275с ) Багатошарові оболонки для елементів, складених із композиційних матеріалів з різним характером армірування представлені в роботі І Ф Образцова "Оптимальне армірування оболонок обертання із композиційних матеріалів" (М , Машиностроение, 1977, 144с) Найбільш близьким за технічною суттю до досягненого технічного результату є плавцевий ру CM ГУ 41724 шій, який містить крило з переміжними зубцями та западинами на його ЗОВНІШНІХ поверхнях та стебло для передачі руху на крило (патент США № 3773011, М кл В63 Н 1/36, 1973р ) Недоліком відомого плавцевого рушія є те, що умови обтікання робочих поверхонь крила не можуть змінюватись в процесі експлуатації рушія Задачею нинішнього винаходу є підвищення морехідних якостей підводного керованого апарату за рахунок управління відривною течією на корпусі та руши апарату Поставлена задача вирішується за рахунок того, що в корпусі апарату та плавцевому руши встановлені соленоїди, підпружинені сердечники яких жорстко з'єднані ВІДПОВІДНО З циліндром, на поверхні якого додатково розміщені переміжні зубці та западини, і коробом, які мають можливість висування відповідно з корпусу апарату та плавцевого рушія Така конструкція підводного апарату з плавцевим рушієм дозволяє підвищити його морехідні якості і скоротити витрати енергії Загальний вигляд підводного апарату з плавцевим рушієм представлено на фіг 1, на фіг 2 показана головка апарату, а на фіг 3 - січення по А-А Підводний апарат з плавцевим рушієм містить корпус 1, на передній частині якого жорстко закріплено диск 2, на якому встановлена головка З апарату з розміщеним в ній соленоїдом 4, пружиною 5 і сердечником 6, з'єднаним з циліндром 7, який має переміжні зубці та западини на своїй поверхні, а плавцевий рушій 8 містить розміщений в його ТІЛІ соленоїд 9 з пружиною 10 і сердечником 11, з'єднаним з коробом 12, який також має на обох сторонах своєї робочої поверхні переміжні зубці та западини Підводний апарат з плавцевим рушієм працює наступним чином При невеликих швидкостях руху підводного апарату, амплітудах і частотах коливань плавцевого рушія циліндр 7 знаходиться всередині головки 3 апарату, а короб 12 - втягнутий в передню частину плавцевого рушія 8 В цьому випадку обтікання корпусу підводного апарату та коливання плавцевого рушія здійснюються ламінарним потоком При підвищенні швидкості руху підводного апарату, амплітуді і частоті коливань плавцевого рушія починається відрив пограничного шару, що приводить до турбулізації потоку В цьому випадку подається напруга на соленоїд 4, втягується сердечник 6 і циліндр 7 висувається із головки З апарату Одночасно подається напруга на соленоїд 9, втягується сердечник 11, висуваючи короб 12 із передньої частини плавцевого рушія 8 (фіг 1,2) Таким чином на корпусі підводного апарату і плавцевому руши формуються направлені поверхні, які містять переміжні зубці та западини В залежності від КІЛЬКОСТІ котушок, на які подається напруга в соленоїдах 4 і 9, змінюються розміри поверхонь ВІДПОВІДНО циліндру 7 та короба 12, що висуваються Ця зміна форм поверхонь корпусу підводного апарату і плавцевого рушія забезпечує безвідривне обтікання потоку течи, ламінарізуючи його за рахунок впливу приєднуваної течи в пазах поверхонь, зменшує опір руху апарату та підвищує його морехідні якості ФІГ 1 41724 А-А Фіг 2 Фіг З ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90