Платформа-волноход

Платформа-волноход

Реферат

 

Изобретение относится к плавсредствам, использующим для движения энергию волнения водной поверхности, и касается плавучих платформ, поднятых на стойках над поверхностью воды. Сущность изобретения: платформа своими стойками, имеющими L-образную форму, опирается на поплавки удлиненной формы. К концу горизонтального отрезка названной стойки шарнирно присоединен горизонтальный рычаг, шарнирно соединенный с оконечностью поплавка, на конце рычага установлено небалансирное поворотное крыло с механизмом формирования угла атаки. При волнении водной поверхности платформа-волноход испытывает незначительную качку, а поплавки - сильную. Колебания поплавка с помощью рычага передаются баллеру крыла, которое колеблется с амплитудой, существенно большей амплитуды качки поплавка, что приводит к увеличению волновой тяги. Устройство может быть использовано на плавсредствах для развлечения и спорта, на плавучих платформах, работающих на шельфе, а также на судах торгового флота. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к судостроению, а именно к плавучим платформам и судам с движителями, использующими для движения волнения водной поверхности и качку.

Известна принятая в качестве ближайшего аналога платформа-волноход, содержащая поднятый над конструктивной ватерлинией корпус с прикрепленными к нему стойками и поплавками, а также волновой движитель, закрепленный на конце рычага.

Недостатком известного устройства является низкая эффективность волнового движителя, обусловленная низким пропульсивным КПД его рабочего органа и большим гидродинамическим сопротивлением поплавков.

Изобретение предназначено для решения задачи повышения тяги и пропульсивного КПД волнового движителя платформы-волнохода.

Технический результат достигается тем, что по крайней мере одна стока выполнена L-образной и своей вертикальной частью шарнирно соединена с поплавком в точке, расположенной на вертикали, проходящей через центр тяжести и центр величины поплавка, а поплавок имеет удлиненную в плане форму, при этом рычаг установлен горизонтально и шарнирно соединен своим концом с горизонтальным отрезком L-образной стойки, а своей средней частью с носовой или кормовой оконечностью поплавка, причем рабочий орган волнового движителя содержит по крайней мере одно небалансирное поворотное крыло и механизм формирования угла атаки.

Технический результат достигается также тем, что горизонтальный рычаг выполнен с возможностью продольного перемещения относительно шарнирного соединения, установленного в его средней части; устройство снабжено дополнительным рычагом, установленным параллельно основному и связанным на концах с основными параллельными рейками с шарнирами, при этом одна рейка жестко соединена с горизонтальным отрезком L-образной стойки, а другая с баллером крыла.

На фиг. 1 показана платформа-волноход, вид сбоку; на фиг. 2 то же, в работе при сходе поплавка с гребня волны; на фиг. 3 поплавок с волнодвижителем, имеющим два параллельных рычага.

Платформа 1 устройства содержит L-образную стойку 2, вертикальной частью которой она опирается на поплавок 3, имеющий удлиненную в плане форму, посредством шарнира 4. Шарнир 4 расположен на вертикали, проходящей через центр тяжести (ЦТ) и центр величины (ЦВ) поплавка 3. На конце горизонтального отрезка стойки выполнен шарнир 5, а на оконечности поплавка 2 стойка 6 с шарниром, связанная с ползуном 7, установленным на горизонтальном рычаге 8, который одним концом шарнирно соединен со стойкой 2, а другим с небалансирным поворотным крылом 9, имеющим механизм формирования угла атаки.

Работает устройство следующим образом.

Платформа 1, опираясь с помощью стоек 2 на несколько поплавков 3, испытывает минимальную качку, а стойки 2 сохраняют свое положение с минимальными колебаниями. Поплавки 3, испытывая качку, колеблются вокруг оси шарнира 4 и передают колебания рычагу 8 с помощью стойки 6 с шарниром. Из-за разности плеч L₁ и L₂ амплитуда колебаний баллера крыла 9 становится больше амплитуды колебаний поплавка в месте установки стойки 6 с шарниром. Благодаря этому возрастает вертикальная скорость баллера крыла. Подъемная сила, образующаяся на нем за счет угла атаки к набегающему потоку, увеличивается при этом в квадратичной зависимости от скорости потока, а кроме того, вектор подъемной силы в большей степени наклоняется к горизонту. В результате происходит существенное увеличение волновой тяги.

Соотношение плеч L₁ и L₂ можно менять, перемещая рычаг 8 вдоль его оси с помощью ползуна 7, благодаря чему обеспечивается оптимизация работы волнового движителя при различных скоростях хода и степени волнения водной поверхности.

В дополнение к рычагу 8 устройство может быть снабжено параллельным ему рычагом 10, а также тремя параллельными рейками 11 13, шарнирно соединенными с рычагами 8 и 10. Рейка 11 жестко связана с горизонтальным отрезком стойки 2. В рейке 12 выполнен горизонтальный паз, в который вставлена ось 14, жестко соединенная с корпусом поплавка. С рейкой 13 жестко связан баллер 15 крыла, совершающий при качке возвратно-поступательное движение, что обеспечивает работу механизма формирования угла атаки в оптимальном режиме при всех отключениях рычагов от горизонтали.

Изобретение обеспечивает повышение тяги и пропульсивного КПД волнового движителя устройства, а также расширяет диапазон его использования, позволяя получить тягу даже при слабом волнении водной поверхности, что позволяет использовать его в плавсредствах для развлечения и спорта при волнении моря в 1 12 балла.

Изобретение может использоваться в качестве противодрейфового устройства на плавучих платформах, работающих на шельфе, на плавучих буровых установках, плавучих маяках и т. д. а также на платформах-волноходах торгового флота.

Формула изобретения

1. Платформа-волноход, содержащая поднятый над конструктивной ватерлинией корпус с прикрепленными к нему стойками и поплавки, а также волновой движитель, закрепленный на конце рычага, отличающаяся тем, что по крайней мере одна стойка выполнена образной и своей вертикальной частью шарнирно соединена с поплавком в точке, расположенной на вертикали, проходящей через центр тяжести и центр величины поплавка, выполненного удлиненным, при этом рычаг установлен горизонтально и шарнирно соединен одним своим концом с горизонтальной частью L-образной стойки, средней частью с носовой или кормовой оконечностью поплавка, а другим концом с рабочим органом волнового движителя, выполненного в виде по крайней мере одного поворотного небалансирного крыла с механизмом формирования угла атаки.

2. Платформа-волноход по п. 1, отличающаяся тем, что горизонтальный рычаг выполнен с возможностью продольного перемещения относительно шарнирного соединения, установленного в его средней части.

3. Платформа-волноход по п. 1, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным рычагом, установленным параллельно основному и связанными с ним тремя параллельными рейками с шарнирами, при этом одна из крайних точек жестко соединена с горизонтальным отрезком L-образной стойки, другая с баллером крыла, а средняя с горизонтальной осью, жестко закрепленной в корпусе поплавка.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3