RU2167775C1

RU2167775C1 - Hovercraft

Info

Publication number: RU2167775C1
Application number: RU2000122044A
Authority: RU
Inventors: Н.В. Мнев; С.А. Баландин
Original assignee: Мнев Николай Викторович; Баландин Сергей Александрович
Priority date: 2000-08-15
Filing date: 2000-08-15
Publication date: 2001-05-27

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: hovercraft has hull, supercharger with steering gear, air cushion area guard with fore and aft members and side skegs. Craft has special member dividing air cushion area into left-hand and right hand chambers. This member is made in form of flexible air duct with longitudinal fin in lower part. Flexible air duct is divided by longitudinal diaphragm into left-hand and right-hand sections which are connected with supercharger. Holes are made in walls of flexible air duct adjacent to air cushion chambers. Each section of flexible air duct communicates with corresponding chamber of air cushion through these holes. EFFECT: increased efficiency of craft with provision of its effective movement on rough terrains. 2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и может быть использовано при конструировании судов на воздушной подушке. The invention relates to the field of shipbuilding and can be used in the construction of hovercraft.

Известно судно на воздушной подушке, содержащее корпус с камерами воздушной подушки, вентиляторную установку с воздушными каналами и приводом, от которой воздух поступает непосредственно в камеры воздушной подушки, рулевые закрылки, гибкую переднюю стенку камер; выходные отверстия воздушных каналов размещены в кормовой части корпуса непосредственно перед рулевыми закрылками, образующими заднюю стенку продолжения воздушных каналов, см. патент СССР N 499790 по классу B 60 V 1/18 от 08.10.1970. A hovercraft is known, comprising a hull with air cushion chambers, a fan unit with air channels and a drive, from which air flows directly into the air cushion chambers, steering flaps, a flexible front wall of the chambers; the outlet openings of the air channels are located in the rear of the hull immediately before the steering flaps forming the rear wall of the continuation of the air channels, see USSR patent N 499790 for class B 60 V 1/18 of 08/10/1970.

Недостатком этого технического решения является неравномерное наполнение камер воздушной подушки вследствие подачи воздуха с кормы под острым углом; кроме того, судно имеет низкий пропульсивный коэффициент полезного действия, что объясняется тем, что воздушная струя, которая приводит судно в движение, перед выходом в атмосферу проходит через воздушную подушку, теряя при этом часть энергии. The disadvantage of this technical solution is the uneven filling of the airbag chambers due to the supply of air from the stern at an acute angle; in addition, the vessel has a low propulsive efficiency, which is explained by the fact that the air stream that drives the vessel moves through the air cushion before entering the atmosphere, losing some of its energy.

Известно также судно на воздушной подушке, содержащее корпус, двигательную и нагнетательную установки, а также ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми подвижными элементами, с бортовыми скегами и средним скегом, секционирующим область воздушной подушки на левую и правую отдельные камеры; нагнетательная установка выполнена с рулевым устройством, регулирующим нагнетание воздуха в упомянутые камеры, см. патент Российской Федерации N 2097231 по классу B 60 V 3/06 от 13.05.1996. A hovercraft is also known, comprising a hull, propulsion and pressure systems, as well as a fence for the air cushion area with bow and stern movable elements, with side skegs and a middle skeg, partitioning the air cushion area into left and right separate chambers; the blower unit is made with a steering device that controls the injection of air into the said chambers, see the patent of the Russian Federation N 2097231 in class B 60 V 3/06 of 05/13/1996.

Данное техническое решение принято за прототип настоящего изобретения. This technical solution is taken as a prototype of the present invention.

Недостатком этого судна также является неравномерное наполнение камер воздушной подушки из-за подачи воздуха только в двух точках кормовой части; выходящий в камеры воздух претерпевает эффект внезапного расширения, создается турбулентность потока и при этом теряется часть энергии, по данным экспериментов около 30%. Кроме того, наличие среднего скега, представляющего собой жесткий надутый элемент, давление воздуха в котором более чем в 10 раз превышает давление в камерах воздушной подушки, обусловливает то обстоятельство, что судно может эффективно перемещаться только по ровной поверхности. В случае перемещения судна по воде в условиях волнения возникает значительное сопротивление. Перемещение по твердой неровной поверхности при использовании судна в качестве амфибии весьма затруднительно. The disadvantage of this vessel is the uneven filling of the airbag chambers due to air supply at only two points of the stern; air entering the chambers undergoes a sudden expansion effect, turbulence of the flow is created and at the same time a part of the energy is lost, according to experiments, about 30%. In addition, the presence of an average skeg, which is a rigid inflated element, the air pressure in which is more than 10 times higher than the pressure in the chambers of the air cushion, determines the fact that the vessel can effectively move only on a flat surface. In the case of movement of the vessel through the water in rough seas, significant resistance arises. Moving on a hard uneven surface when using the vessel as an amphibian is very difficult.

В основу настоящего изобретения положено решение задачи повышения коэффициента полезного действия судна при обеспечении возможности эффективного перемещения по неровной поверхности. The present invention is based on the solution of the problem of increasing the efficiency of the vessel while ensuring the possibility of effective movement on an uneven surface.

Согласно изобретению в судне на воздушной подушке, содержащем корпус, нагнетательную установку с рулевым устройством, ограждение области воздушной подушки с носовым и кормовыми элементами и бортовыми скегами, а также элемент, разделяющий область воздушной подушки на левую и правую камеры, этот элемент выполнен в виде гибкого воздуховода с продольным гребнем в нижней части, разделенного внутри продольной диафрагмой на левую и правую секции, которые соединены с нагнетательной установкой, при этом в стенках гибкого воздуховода, смежных с камерами воздушной подушки, выполнены отверстия, сообщающие каждую секцию гибкого воздуховода с соответствующей камерой воздушной подушки. According to the invention, in an air cushion vessel comprising a hull, a blower unit with a steering device, a fence for the air cushion area with bow and stern elements and side skegs, as well as an element dividing the air cushion region into left and right chambers, this element is made in the form of a flexible an air duct with a longitudinal ridge in the lower part, divided inside the longitudinal diaphragm into left and right sections, which are connected to the discharge unit, while in the walls of the flexible air duct adjacent to amers air cushion formed opening communicating each flexible duct section with respective chamber air cushion.

Заявителем не выявлены технические решения, тождественные заявленному изобретению, что позволяет сделать вывод о его соответствии критерию "новизна". The applicant has not identified technical solutions identical to the claimed invention, which allows us to conclude that it meets the criterion of "novelty."

Реализация отличительных признаков изобретения обусловливает появление важных новых свойств объекта: благодаря тому, что воздух в камеры воздушной подушки поступает не непосредственно от нагнетательной установки, а через гибкий воздуховод с множеством отверстий в его нижней части, выполненных по всей длине и сообщающих его полость с камерами воздуховода, устраняется эффект внезапного расширения, воздух поступает в камеры воздушной подушки практически без завихрений, что резко снижает потери энергии; этому способствует весьма незначительный перепад давления в гибком воздуховоде и воздушной подушке; кроме того, благодаря незначительности этого перепада и соответственно податливости гибкого воздуховода обеспечивается компенсация неровностей при перемещении судна по неровным поверхностям как на воде в условиях волнения, так и по суше. The implementation of the distinguishing features of the invention leads to the appearance of important new properties of the object: due to the fact that the air in the chambers of the air cushion does not come directly from the discharge unit, but through a flexible duct with many holes in its lower part, made along the entire length and communicating its cavity with the duct chambers , the effect of sudden expansion is eliminated, air enters the airbag chambers practically without turbulence, which dramatically reduces energy loss; this is facilitated by a very slight pressure drop in the flexible duct and air cushion; in addition, due to the insignificance of this difference and, accordingly, the flexibility of the flexible duct, compensation of irregularities is ensured when the vessel moves on uneven surfaces both on water in rough seas and on land.

Заявителем не выявлены какие-либо источники информации, которые содержали бы сведения о влиянии отличительных признаков изобретения на достигаемый технический результат. Изложенное выше позволяет, по мнению заявителя, сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "изобретательский уровень". The applicant has not identified any sources of information that would contain information about the influence of the distinguishing features of the invention on the achieved technical result. The above allows, in the applicant's opinion, to conclude that the claimed technical solution meets the criterion of "inventive step".

Сущность изобретения поясняется чертежами, где изображено:
на фиг. 1 - продольный разрез судна;
на фиг.2 - разрез II -II по фиг. 1, в увеличенном масштабе;
на фиг.3 - разрез III -III по фиг. 1, в увеличенном масштабе;
на фиг.4 - вид А по фиг. 1, в увеличенном масштабе.The invention is illustrated by drawings, which depict:
in FIG. 1 - longitudinal section of the vessel;
FIG. 2 is a section II-II of FIG. 1, on an enlarged scale;
in Fig.3 - section III-III in Fig. 1, on an enlarged scale;
Fig. 4 is a view A of Fig. 1, on an enlarged scale.

Судно на воздушной подушке содержит корпус 1, нагнетательную установку 2, которая включает осевой вентилятор 3 и рулевое устройство 4. Нагнетательная установка в описываемом конкретном примере одновременно является и движителем судна. Область воздушной подушки ограничена гибким носовым элементом 5, гибким кормовым элементом 6 и двумя скегами 7 и 8. Область воздушной подушки разделена на левую 9 и правую 10 камеры посредством гибкого воздуховода 11 с продольным гребнем 12 в нижней части. Гибкий воздуховод 11 разделен на правую 13 и левую 14 секции с помощью установленной внутри него диафрагмы 15. Секции 13 и 14 гибкого воздуховода 11 соединены с нагнетательной установкой 2, при этом воздух поступает к ним плавно по радиусу (стрелка Б, фиг. 1). При этом закругленная часть 16 гибкого воздуховода 11 представляет собой диффузор, что существенно снижает потери давления при нагнетании воздуха. В стенках гибкого воздуховода 11, смежных с камерами 9 и 10 воздушной подушки, выполнены отверстия 17, которые обеспечивают равномерное поступление воздуха в камеры 9 и 10 воздушной подушки из секций 13 и 14 гибкого воздуховода 11. К скегам 7 и 8 прикреплены в их нижней части гибкие ограждения 18 и 19, которые уменьшают потери воздуха из камер 9 и 10 воздушной подушки и соответственно уменьшают потребный расход воздуха, что повышает экономичность судна. Поток воздуха за вентилятором 3 делится на две части посредством горизонтальной перегородки 20. Для обеспечения движения судна включают нагнетательную установку 2. Воздух с помощью вентилятора 3 подается частично через закругленную часть 16 гибкого воздуховода 11 и отверстия 17, проходит в камеры 9 и 10 воздушной подушки (примерно 30% общего расхода), создавая подъемную силу. Одновременно остальная часть воздуха (70%) выбрасывается горизонтально в атмосферу, при этом создается движущая сила. The hovercraft includes a hull 1, a blower 2, which includes an axial fan 3 and a steering device 4. The blower in the described specific example is also the mover of the ship. The area of the air bag is limited by a flexible bow element 5, a flexible feed element 6 and two skegs 7 and 8. The area of the air bag is divided into the left 9 and right 10 of the chamber by means of a flexible duct 11 with a longitudinal ridge 12 in the lower part. The flexible duct 11 is divided into the right 13 and left 14 sections using the diaphragm 15 installed inside it. Sections 13 and 14 of the flexible duct 11 are connected to the blower 2, while the air flows smoothly to them along the radius (arrow B, Fig. 1). In this case, the rounded portion 16 of the flexible duct 11 is a diffuser, which significantly reduces pressure loss during air injection. In the walls of the flexible duct 11 adjacent to the chambers 9 and 10 of the air cushion, holes 17 are made that provide uniform airflow into the chambers 9 and 10 of the air cushion from the sections 13 and 14 of the flexible duct 11. To the skegs 7 and 8 are attached in their lower part flexible fencing 18 and 19, which reduce air loss from the chambers 9 and 10 of the air bag and, accordingly, reduce the required air flow, which increases the efficiency of the vessel. The air flow behind the fan 3 is divided into two parts by means of a horizontal partition 20. To ensure the movement of the vessel, the blower unit 2 is switched on. Air through the fan 3 is partially supplied through the rounded part 16 of the flexible duct 11 and the holes 17, and passes into the chambers 9 and 10 of the air bag ( approximately 30% of total consumption), creating lift. At the same time, the rest of the air (70%) is ejected horizontally into the atmosphere, while a driving force is created.

Судно отрывается от опорной поверхности и начинает двигаться вперед. Для управления движением (поворота) судна используют воздушный руль (рули) 21, установленный на выходе нагнетательной установки 2 в верхней ее части. Синхронно и совместно с рулем 21 работает рулевое устройство 4, благодаря которому перераспределяется расход воздуха, подаваемого в камеры 9 и 10 воздушной подушки, что повышает эффективность управления судном. The vessel comes off the supporting surface and begins to move forward. To control the movement (rotation) of the vessel using an air rudder (s) 21, installed at the outlet of the discharge unit 2 in its upper part. Synchronously and in conjunction with the steering wheel 21, the steering device 4 is operated, due to which the flow rate of air supplied to the airbag chambers 9 and 10 is redistributed, which increases the efficiency of control of the vessel.

При движении судна над неровной поверхностью благодаря податливости гибкого воздуховода гребень 12, деформируясь, огибает неровности поверхности без ударных воздействий и существенных усилий, что обеспечивает возможность эффективного использования судна в условиях волнения водной поверхности, а также наличия неровностей на суше. When the vessel moves over an uneven surface due to the flexibility of the flexible duct, the crest 12 deforms around the surface irregularities without impact and significant effort, which makes it possible to effectively use the vessel in conditions of rough water surface, as well as the presence of bumps on land.

Судно изготавливается в заводских условиях с применением обычного оборудования и известных конструкционных материалов, что обусловливает, по мнению заявителя, его соответствие критерию "промышленная применимость". The vessel is manufactured in the factory using conventional equipment and well-known structural materials, which determines, according to the applicant, its compliance with the criterion of "industrial applicability".

Claims

An air cushion vessel comprising a hull, a blower unit with a steering device, a fence for the air cushion area with bow and stern elements and side skegs, as well as an element dividing the air cushion region into left and right chambers, characterized in that this element is made in the form flexible duct with a longitudinal ridge in the lower part, divided inside the longitudinal diaphragm into left and right sections, which are connected to the discharge unit, while in the walls of the flexible duct adjacent to By means of the air cushion amers, holes are made that communicate each section of the flexible duct with a corresponding air cushion chamber.