Рушійно-рульовий комплекс судна на повітряній подушці

1. Рушійно-рульовий комплекс судна на повітряній подушці, що включає встановлений на верхній палубі судна пілон із симетричним аеродинамічним профілем, на верхньому торці якого змонтований розташований у гондолі з плавно обтічними обвідками тяговий двигун із приєднаною до нього з боку носа судна і розташованою в обтічнику конічної форми редукторною передачею, на веденому валу якої змонтований повітряний тяговий гвинт, а на кормовому торці пілона в проміжку між нижньою поверхнею гондоли і палубою судна змонтований аеродинамічний руль, який відрізняється тим, що редукторна передача виконана з паралельним зсувом між розташованими в площині симетрії пілона осями його ведучого і веденого валів, причому ведений вал розташований нижче ведучого, а вертикальний контур гондоли тягового двигуна зверху утворений розташованою в площині симетрії пілона верхньою твірною її зовнішньої поверхні, що складається з носової ділянки, що безпосередньо примикає до обтічника редукторної передачі, на якому вона має вигляд кривої лінії з опуклістю, спрямованою вгору, і кор C2 2 UA 1 3 79592 надбудови СПП у корму від пілона з ПГ аеродинамічного стабілізатора з поворотним аеродинамічним рульом (АР). Привід ПГ цього РРК здійснюється за допомогою трансмісії, що складається з горизонтального вала і кутового редуктора, розташованих у надбудові, і вертикальному валі і кутовому редукторі, розташованих у надбудові й у середині пілона СПП. Такі РРРК, у тім чи іншім виконанні і кількості, застосовані, наприклад, на наступних СПП закордонної будівлі: - англійському військовому СПП «SR.N3» ([1], стор. 37-40 мал. 13-15); - англійському автомобільно-пасажирському поромі на повітряній подушці (ПП) «SR.N4 Мк.1 «Моунтба ттен» ([1], стор. 43,44 мал. 16, 17; [2], стор. 139 мал. 68; [3], стор. 114,115); - французькому автомобільно-пасажирському поромі на ПП «Нэвиплан N300» ([1], стор. 84, 85 мал. 36,37; [2], стор. 173 мал. 83); - японському пасажирському СПП «MV-PP15. «Сигунасу» ([2], стор. 182 мал. 87; [3], стор. 122,123). Зазначений РРРК, прийнятний для застосування на відносно малих СПП, є недостатньо ефективним при його застосуванні на великих СПП через громіздкість своєї конструкції, що має відносно велику масу й аеродинамічний опір при русі СПП, а також великі втрати потужності ТД у розвинутій трансмісії. Цих недоліків позбавлений РРРК французького 240-тонного автомобільно-пасажирського порома на ПП «Нэвиплан N500-25B» ([2], стор. 174 мал. 84), що є найбільш близьким із усіх відомих до пропонованого технічного рішення і може розглядатися в якості його прототипу. Кожний із трьох РРРК, якими обладнане назване СПП, складається з установленого на верхній палубі судна пілона із симетричним аеродинамічним профілем, на верхньому торці якого змонтований розташований у гондолі з плавно обтічними обведеннями з пристикованою до нього з боку носа судна і розташованою в обтічнику конічної форми редукторною передачею (РП), на веденому валу якої змонтований тягнучий ПГ, а на кормовому торці пілона в проміжку між нижньою поверхнею гондоли і палубою судна змонтований АР. У даному РРРК, завдяки установці ТД на верхньому торці пілона, у безпосередній близькості від ПГ, різко спрощується трансмісія від ТД до ПГ, що істотно знижує непродуктивні втрати потужності ТД. А уміщення в пілоні, завдяки навішенню на нього АР, функції підтримки двигуна з рушієм з функцією аеродинамічного стабілізатора, що є частиною рульового пристрою СПП, істотно знижує масу й аеродинамічний опір пропонованого РРРК. Однак, недостатня, у порівнянні з аеродинамічними стабілізаторами зазначених вище аналогів, висота пілона розглянутого РРРК знижує його ефективність у процесі його використання як рульового пристрою СПП. Прагнення збільшити висоту пілона, з метою підвищення ефективності розглянутого РРРК у процесі його використання як 4 рульовий пристрій призводить до збільшення висоти розташування осі ПГ над центром мас СПП і до збільшення небажаного диферентуючого на ніс судна моменту, створюваного його рушіями. Метою винаходу є підви щення ефективності РРРК у процесі його використання як рульового пристрою СПП при одночасному забезпеченні його мінімальної маси й аеродинамічного опору, а також непродуктивних втрат потужності ТД. Поставлена мета досягається тим, що в конструкцію відомого РРРК СПП, що включає встановлений на верхній палубі судна пілон із симетричним аеродинамічним профілем, на верхньому торці якого змонтований розташований у гондолі з плавно обтічними обведеннями ТД із пристикованою до нього з боку носа судна і розташованою в обтічнику конічної форми РП, на веденому валу якої змонтований тягнучий ПГ, а на кормовому торці пілона в проміжку між нижньою поверхнею гондоли і палубою судна змонтований АР, внесена наступна додаткова сукупність істотних відмітних ознак. РП виконана з паралельним зсувом між розташованими в площині симетрії пілона (ПСП) осями його ведучого і веденого валів, причому ведений вал розташований нижче ведучого. Вертикальний контур гондоли ТД утворений зверху розташованої в ПСП верхньої утворюючої її зовнішньої поверхні, що складається з двох ділянок: носової, що безпосередньо примикає до обтічника РП, на якому вона має вид кривої лінії з опуклістю, спрямованою вгору, і кормової, на якій вона має вид прямої, паралельної осі ПГ, причому, розташована в ПСП верхня прямолінійна утворююча зовнішньої поверхні обтічника РП і прямолінійна кормова ділянка верхньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли збігаються з дотичними до, відповідно, носового і кормового кінців криволінійної носової ділянки верхньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли. Знизу вертикальний контур гондоли ТД утворений лінією, що також складається з двох ділянок: носової, що є проекцією ліній перетинання зовнішньої поверхні гондоли з зовнішніми поверхнями панелей пілона на ПСП, і кормової, розташованої в ПСП у корму від нього нижньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли, причому в носовій частині носової ділянки, безпосередньо пов'язаної з обтічником РП, ця лінія має вид прямої, паралельної осі ПГ яка проходить через нижню точку кормового торця обтічника РП, а в іншій частині носової ділянки і на всьому протязі кормової ділянки вона має вид плавної кривої лінії з опуклістю, спрямованою вниз, і дотичною до свого носового кінця, що співпадає з її прямолінійною носовою ділянкою. Причому, розташований у ПСП кут (a ) нахилу до осі ПГ дотичної до кормового кінця нижньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли ТД дорівнює: b - 1o < a < b + 5o, де: b - розташований у ПСП кут нахилу до осі ПГ дотичної до носового кінця верхньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли ТД. Завдяки тому, що РП виконана з паралельним зсувом між розташованими в ПСП осями його ве 5 79592 дучого і веденого валів з розташуванням веденого вала нижче ведучого, забезпечується можливість без зміни положення осі ПГ по висоті, у порівнянні з прототипом, сам ТД розташувати тро хи вище. А завдяки запропонованій вище конфігурації вертикального контуру гондоли ТД, що характеризується її плавним підйомом в міру руху від носа в корму, без скільки-небудь помітного збільшення її аеродинамічного опору забезпечується значне збільшення площі бічної проекції пілона разом з АР. Усе це, у свою чергу, сприяє підвищенню ефективності РРРК у процесі його використання в якості рульового пристрою СПП при одночасному забезпеченні його мінімальної маси й аеродинамічного опору, а також непродуктивних втрат потужності ТД. Пропонований РРРК СПП проілюстрований кресленнями, де зображено: на Фіг.1 - вид збоку; на Фіг.2 - вид попереду; на Фіг.3 - січ. А-А (ди в. Фіг.2). Пропонований РРРК складається з установленого на верхній палубі 1 судна пілона 2 із симетричним аеродинамічним профілем. На верхньому торці пілона 2 змонтований розташований у гондолі 3 із плавно обтічними обведеннями ТД 4. З боку носа судна до ТД 4 пристикована РП 5, розташована в обтічнику 6 конічної форми. На веденому валу 7 РП 5 змонтований тягнучий ПГ 8. На кормовому торці пілона 2 у проміжку між нижньою поверхнею гондоли 3 ТД 4 і палубою 1 судна змонтований АР 9. РП 5 виконана з паралельним зсувом (а) між розташованими в ПСП осями його ведучого 10 і веденого 7 валів. Причому ведений вал 7 розташований нижче ведучого 10. Вертикальний контур гондоли 3 ТД 4, якщо не враховувати її окремі виступаючі частини 11, зверху утворений розташованою в ПСП верхньої утворюючої 12 її зовнішньої поверхні, що складається з двох ділянок: носової 13, що безпосередньо примикає до обтічника 6 РП 5, і кормової 14. На носовій ділянці 13 верхня утворююча 12 зовнішньої поверхні гондоли 3 ТД 4 має вид кривої лінії з опуклістю, спрямованою вгору, а на кормовій ділянці 14 вона має вид прямої, паралельної осі ПГ 8. При цьому, розташована в ДІДІ верхня прямолінійна утворююча 15 зовнішній поверхні обтічника 6 РП 5, без врахування його виступаючих частин 16, і прямолінійна кормова ділянка 14 верхньої утворюючої 12 зовнішньої поверхні гондоли 3 ТД 4 збігаються з дотичними 17, 18 відповідно, до носового (А) і кормового (Б) кінців криволінійної носової ділянки 13 верхньої утворюючої 12 зовнішньої поверхні гондоли 3 ТД 4. Знизу вертикальний контур гондоли 3 ТД 4 утворений лінією 19, що також складається з двох ділянок: носової 20, яка є проекцією ліній перети 6 нання зовнішньої поверхні гондоли 3 із зовнішніми поверхнями панелей пілона 2 на ДІЛІ, і кормової 21, яка розташована в ПСП у корму від пілона 2 нижньої утворюючої зовнішньої поверхні гондоли 3. При цьому, у носовій частині (ВГ) носової ділянки 20, безпосередньо примикаючої до обтічника 6 РП 5, ця лінія 19 має вид прямої, паралельної осі ПГ 8 і яка проходить через нижню точку (Д) кормового торця 22 обтічника 6 РП 5. В іншій частині (ГЕ) носової ділянки 20 і на всьому протязі кормової ділянки 21 ця лінія 19 має вид плавної кривої з опуклістю, спрямованою вниз і дотичною 23 до свого носового кінця (Г), який співпадає з її прямолінійною носовою ділянкою 20. При цьому, розташований у ПСП кут (а) нахилу до осі ПГ 8 дотичної 24 до кормового кінця (Ж) нижньої утворюючої 21 зовнішньої поверхні гондоли 3 ТД 4 дорівнює: b - 1o < a < b + 5o, де b - розташований у ПСП кут нахилу до осі ПГ 8 дотичної 17 до носового кінця (А) верхньої утворюючої 12 зовнішньої поверхні гондоли 3 ТД4. У процесі використання даного РРРК як рульового пристрою СПП, він працює в такий спосіб. Струмінь повітря, що відкидається в корму обертовим ПГ 8, обтікаючи обтічник 6 РП 5 і гондолу 3 ТД 4 без істотних збурювань завдяки плавності їхні х зовнішніх обведень, ефективно взаємодіє з бічними поверхнями пілона 2 і АР 9 по всій їх площі, незважаючи на деяке затінення їхніх верхніх частин нижньою поверхнею гондоли 3 ТД 4. Якщо площина симетрії АР 9 збігається з ПСП (кут відхилення АР 9 від ПСП дорівнює нулю), то пілон 2 разом з АР 9 працює як стабілізатор, що забезпечує стійке утримання прямого курсу руху СПП. При відхиленні АР 9 від ПСП на будь-який борт на пілоні 2 разом з АР 9 виникає результуюча бічна аеродинамічна сила, що викликає заданий поворот СПП при його русі. І в тім і в іншому випадках завдяки забезпечуваному за рахунок пропонованого технічного рішення приросту сумарної площі бічних поверхонь пілона 2 і АР 9 ефективність РРРК як рульового пристрою СПП підвищується. Використані джерела 1. Бенуа Ю.Ю., Дьяченко ВХ, Колызаев БА., Литвиненко В.А., Озимов И.В. Смирнов С.А. Основы теории судов на воздушной подушке. Л., С удостроение, 1970. 2. Злобин Г.П., Смигельский С.П. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л., С удостроение, 1976. 3. Рой Макливи. Суда на подводных крыльях и воздушной подушке. Л., С удостроение, 1981. 7 Комп’ютерна в ерстка В. Клюкін 79592 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601