×
20.01.2018
218.016.1530

НАПРАВЛЯЮЩАЯ НАСАДКА ВОЗДУШНОГО ВИНТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к движителям транспортных средств, преимущественно амфибийных судов на воздушной подушке и глиссеров. Направляющая насадка воздушного винта содержит предвинтовую и винтовую насадки, которые установлены коаксиально с образованием кольцевого канала. Предвинтовая насадка в продольном сечении имеет обтекаемый профиль. Кромки лопастей винта размещены в конфузорном участке винтовой насадки. Передняя часть винтовой насадки выполнена в виде тонкостенной оболочки, которая охватывает предвинтовую насадку, выступает за ее переднюю кромку. Кольцевой канал соединяет зазор между конфузорным участком винтовой насадки и кромками лопастей винта с передней кромкой предвинтовой насадки. Достигается увеличение тяги воздушного винта и направляющей насадки и уменьшение вибрации и шума в начале движения транспортного средства. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к движителям транспортных средств, преимущественно амфибийных судов на воздушной подушке и глиссеров.

Известна направляющая насадка гребного винта (см. патент РФ 2099239; МПК В63Н 5/15, В63Н 1/28, опубл. 20.12.1997), которая содержит предвинтовую и винтовую насадки, имеющие в продольных сечениях обтекаемую форму. Насадки установлены коаксиально с образованием кольцевого канала, соединяющего внешнюю и внутреннюю поверхности направляющей насадки, а кромки лопастей винта размещены в конфузорном участке винтовой насадки.

Известная направляющая насадка не эффективна при работе винта в воздушной среде. На внутренних поверхностях и передних кромках предвинтовой и винтовой насадок возникают зоны разрежения, которые вызывают обратные потоки воздуха. На малых скоростях движения разрежение увеличивается, на лопастях винта возникают концевые вихри, которые вызывают отрыв потока от лопастей. Поток воздуха в направляющей насадке пульсирует и создает нестационарные аэродинамические нагрузки на винт, направляющую насадку и корпус транспортного средства. Тяга на винте и направляющей насадке снижается, а вибрация увеличивается.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является направляющая насадка воздушного винта (см. патент US №3672169; МПК В64С 11/00, опубл. 27.06.1972), которая содержит предвинтовую и винтовую насадки, имеющие в продольных сечениях обтекаемую форму. Насадки установлены коаксиально с образованием кольцевого канала, соединяющего внешнюю и внутреннюю поверхности направляющей насадки, а кромки лопастей винта размещены в конфузорном участке винтовой насадки, которая закреплена на торцах лопастей. Вращающийся винт создает вокруг винтовой насадки кольцевой стабилизирующий вихрь, который препятствует отрыву потока воздуха от лопаток.

Эффективность направляющей насадки воздушного винта снижается на амфибийных судах на воздушной подушке и глиссерах, где требуется высокая тяга для начала движения, движения на малых скоростях и отрыва от опорной поверхности. Стабилизирующих свойств кольцевого вихря, который удален от зоны разрежения, на указанных режимах недостаточно. В этих условиях направляющей насадке воздушного винта присущи отмеченные выше недостатки аналога.

Задачи, решаемые изобретением:

- стабилизация воздушного потока в направляющей насадке воздушного винта;

- уменьшение нестационарных аэродинамических нагрузок на воздушный винт, направляющую насадку и корпус транспортного средства.

Технический результат от использования изобретения заключается в увеличении тяги воздушного винта и направляющей насадки без снижения коэффициента полезного действия (КПД), уменьшении вибрации в начале движения транспортного средства, движении на малых скоростях и при отрыве от опорной поверхности.

Направляющая насадка воздушного винта содержит предвинтовую и винтовую насадки. Насадки установлены коаксиально с образованием кольцевого канала. Предвинтовая насадка в продольном сечении имеет обтекаемый профиль, а кромки лопастей винта размещены в конфузорном участке винтовой насадки.

Для достижения указанного технического результата передняя часть винтовой насадки выполнена в виде тонкостенной оболочки, которая охватывает предвинтовую насадку и выступает за ее переднюю кромку, а кольцевой канал соединяет зазор между конфузорным участком винтовой насадки и кромками лопастей винта с передней кромкой предвинтовой насадки.

В начале движения транспортного средства, движения на малых скоростях и при отрыве от опорной поверхности на передних кромках предвинтовой насадки, возникает зона разрежения, которая вызывают обратный поток воздуха в кольцевом канале и кольцевой спиральный вихрь вокруг предвинтовой насадки. Кольцевой спиральный вихрь препятствует обратному потоку вдоль внутренней поверхности предвинтовой насадки и замещает концевые вихри на лопастях винта, что исключает отрыв потока от лопастей и снижает нестационарные аэродинамические нагрузки на винт, направляющую насадку и корпус транспортного средства. Тяга воздушного винта и направляющей насадки увеличивается, вибрации уменьшаются.

Возможны следующие исполнения направляющей насадки воздушного винта.

Направляющая насадка воздушного винта, отличающаяся тем, что выступание тонкостенной оболочки за переднюю кромку предвинтовой насадки связано с диаметром винта соотношением

t=(0,03-0,05)D,

где t - выступание тонкостенной оболочки за переднюю кромку предвинтовой насадки;

D - диаметр винта.

Указанная связь обеспечивает стабильное движение потока воздуха в насадке на всех режимах работы.

Направляющая насадка воздушного винта, отличающаяся тем, что ширина кольцевого канала связана с диаметром винта соотношением

s=(0,012-0,014)D,

где s - ширина кольцевого канала;

D - диаметр винта.

Указанная связь исключает обратный поток воздуха в канале на крейсерских режимах.

На фиг. 1 представлен продольный разрез направляющей насадки воздушного винта с линиями тока на малых скоростях движения; на фиг. 2 - продольный разрез направляющей насадки воздушного винта с линиями тока на крейсерских скоростях движения.

Направляющая насадка воздушного винта 1 содержит предвинтовую и винтовую насадки 2, 3. Насадки установлены коаксиально с образованием кольцевого канала 4. Предвинтовая насадка 2 в продольном сечении имеет обтекаемый профиль, а кромки лопастей винта размещены в конфузорном участке винтовой насадки 3. Передняя часть винтовой насадки выполнена в виде тонкостенной оболочки 5, которая охватывает предвинтовую насадку 2 и выступает за ее переднюю кромку 6, а кольцевой канал 4 соединяет зазор между конфузорным участком винтовой насадки и кромками лопастей винта с передней кромкой 6 предвинтовой насадки.

Работа воздушного винта характеризуются его относительной поступью

,

Где λ - относительная поступь винта;

V - скорость транспортного средства, м/с;

n - частота вращения винта, об/с;

D - диаметр винта, м.

В начале движения и на малых скоростях, когда относительная поступь воздушного винта λ<0,5, направляющая насадка винта работает следующим образом, см. фиг. 1.

При вращении воздушного винта 1 на внутренней поверхности и передней кромке 6 предвинтовой насадки 2 возникает зона разрежения, которая вызывает обратный поток воздуха в кольцевом канале 4 и кольцевой спиральный вихрь вокруг предвинтовой насадки. Кольцевой спиральный вихрь препятствует обратному потоку вдоль внутренней поверхности предвинтовой насадки и замещает концевые вихри на лопастях винта, что исключает отрыв потока от лопастей и нестационарные аэродинамические нагрузки на винт, направляющую насадку и корпус транспортного средства. Тяга воздушного винта и направляющей насадки увеличивается, вибрации и шум уменьшаются.

С ростом скорости движения V, когда относительная поступь воздушного винта λ≈0,5, разрежение на входной кромке предвинтовой насадки уменьшается и течение в кольцевом канале меняет направление, см. фиг. 2. При этом на 1-2% возрастаете КПД винта.

Соотношения, связывающие выступание тонкостенной оболочки и ширину кольцевого канала с диаметром винта, обеспечивают наилучшее достижение технического результата.

Промышленная применимость изобретения подтверждена модельными испытаниями, которые показали прирост тяги винта и направляющей насадки 10% без снижения КПД. Опытный образец строится в условиях судостроительного предприятия.


НАПРАВЛЯЮЩАЯ НАСАДКА ВОЗДУШНОГО ВИНТА
НАПРАВЛЯЮЩАЯ НАСАДКА ВОЗДУШНОГО ВИНТА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 11-20 из 253.
27.02.2013
№216.012.2c3d

Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел

Изобретение относится к способу оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел, включающий проведение параллельных отборов проб воздуха гермокабины путем его прокачки через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476852
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2d92

Промежуточный ковш для разливки стали с камерами для плазменного подогрева жидкого металла

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металла. Ковш содержит две камеры для плазменного подогрева металла, расположенные между приемным и разливочными отсеками, разделенными перегородками с переливными каналами. Переливные каналы в перегородке камеры подогрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477197
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e1c

Сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления массивных изделий, в частности валов роторов турбогенераторов. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,20-0,23, кремний 0,01-0,07, марганец 0,3-0,4, хром 1,45-1,60, никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477335
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2ed6

Система управления летным экспериментом

Изобретение относится к области средств информационного обеспечения испытаний и исследований летательных аппаратов (ЛА) и их систем и может быть использовано для контроля и управления ходом испытательного (исследовательского) полета воздушных судов (ВС). Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477521
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f4e

Устройство для отделения частиц от жидкости

Изобретение относится к отделению твердых частиц от жидкости, конкретно, к устройствам, в которых используются турбулентные эффекты, возникающие при протекании жидкости с взвешенными частицами через трубу, и может быть использовано в области гидромеханизации при подводной разработке грунта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477645
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.3710

Способ электрошлакового переплава

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. Способ включает переплав расходуемого электрода на переменном токе с наложением на шлаковую и металлическую ванны переменного электромагнитного поля. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479649
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b08

Устройство для сжигания топлива

Изобретение относится к области энергетики и может быть использовано для сжигания газообразного топлива, а также в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Устройство для сжигания топлива включает расположенные в цилиндрическом корпусе центральный и периферийный воздушные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480673
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3de9

Высокопрочная сталь

Изобретение относится к металлургии, а именно к составам сталей, используемых в энергетическом машиностроении. Сталь содержит, мас.%: углерод 0,07-0,18, марганец 0,40-1,50, кремний 0,17-0,80, молибден 0,10-0,14, ванадий 0,15-0,45, хром 0,50-2,00, алюминий 0,005-0,012, азот 0,002-0,010, титан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481416
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.3fc0

Способ селективной каталитической очистки выхлопных и топочных газов от оксидов азота

Изобретение относится к области селективной каталитической очистки выхлопных и топочных газов от оксидов азота. Способ селективной каталитической очистки выхлопных и топочных газов от оксидов азота включает каталитическое удаление оксидов азота из очищаемого газа при использовании аммиака в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481890
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.403b

Самолет местных воздушных линий

Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано при разработке самолетов местных воздушных линий пассажировместимостью 18-24 места. Самолет содержит фюзеляж, крыло, хвостовое оперение, силовую установку из двух двигателей и воздушный винт. Двигатели расположены внутри...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482013
Дата охранного документа: 20.05.2013
Показаны записи 11-20 из 188.
27.02.2013
№216.012.2c32

Устройство для измерения звукового давления

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения звукового давления. Устройство содержит датчик с емкостным чувствительным элементом с обкладками конденсатора и экранами, усилитель заряда, состоящий из операционного усилителя, резистора и конденсатора...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476841
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c33

Устройство для измерения давления, температуры и теплового потока

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для одновременного измерения в заданном участке температуры, теплового потока и давления. Техническим результатом изобретения является расширение области применения, повышение информативности и точности измерения давления,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476842
Дата охранного документа: 27.02.2013
27.02.2013
№216.012.2c3d

Способ оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел

Изобретение относится к способу оценки чистоты воздуха гермокабин летательных аппаратов, поступающего от компрессоров газотурбинных двигателей, на содержание продуктов разложения смазочных масел, включающий проведение параллельных отборов проб воздуха гермокабины путем его прокачки через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002476852
Дата охранного документа: 27.02.2013
10.03.2013
№216.012.2d92

Промежуточный ковш для разливки стали с камерами для плазменного подогрева жидкого металла

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывной разливке металла. Ковш содержит две камеры для плазменного подогрева металла, расположенные между приемным и разливочными отсеками, разделенными перегородками с переливными каналами. Переливные каналы в перегородке камеры подогрева...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477197
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2de1

Способ очистки барбитуровой кислоты

Изобретение относится к способу очистки барбитуровой кислоты. Способ включает растворение барбитуровой кислоты в дистиллированной воде при температуре 70-90°С до концентрации 1-10 мас.%, последующее добавление при перемешивании 9-30 мас.% алюминия оксида, выдержку при этой температуре 10-30...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477276
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e1c

Сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к стали, используемой для изготовления массивных изделий, в частности валов роторов турбогенераторов. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,20-0,23, кремний 0,01-0,07, марганец 0,3-0,4, хром 1,45-1,60, никель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477335
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2e99

Способ определения коэффициентов аэродинамических сил и моментов при установившемся вращении модели летательного аппарата и устройство для его осуществления

Изобретения относятся к экспериментальной аэродинамике летательных аппаратов и могут быть использованы при испытаниях моделей различных летательных аппаратов в аэродинамических трубах. Предложенный способ основан на установившемся вращении модели летательного аппарата относительно оси,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477460
Дата охранного документа: 10.03.2013
10.03.2013
№216.012.2ed6

Система управления летным экспериментом

Изобретение относится к области средств информационного обеспечения испытаний и исследований летательных аппаратов (ЛА) и их систем и может быть использовано для контроля и управления ходом испытательного (исследовательского) полета воздушных судов (ВС). Технический результат - повышение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477521
Дата охранного документа: 10.03.2013
20.03.2013
№216.012.2f4e

Устройство для отделения частиц от жидкости

Изобретение относится к отделению твердых частиц от жидкости, конкретно, к устройствам, в которых используются турбулентные эффекты, возникающие при протекании жидкости с взвешенными частицами через трубу, и может быть использовано в области гидромеханизации при подводной разработке грунта....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002477645
Дата охранного документа: 20.03.2013
20.04.2013
№216.012.3710

Способ электрошлакового переплава

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано при выплавке слитков электрошлаковым переплавом расходуемых электродов. Способ включает переплав расходуемого электрода на переменном токе с наложением на шлаковую и металлическую ванны переменного электромагнитного поля. При...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479649
Дата охранного документа: 20.04.2013
+ добавить свой РИД