×
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 21-30 из 253.
10.06.2013
№216.012.47b6

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, самолет и транспортное средство, реализующие этот способ

Группа изобретений относится к способу снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности и транспортным средствам, реализующим этот способ. Способ заключается в том, что измеряют реакцию модели транспортного средства с разными характеристиками жесткости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483938
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b7d

Способ винтовой прокатки круглых профилей

Изобретение предназначено для повышения служебных характеристик изделий, изготовленных из круглого профиля из стали обычного качества и легированной, труднодеформируемых стали и сплавов, цветных металлов при использовании преимущественно в качестве исходной непрерывнолитой заготовки. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484907
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c19

Способ получения многофункционального покрытия на органическом стекле

Изобретение относится к области изготовления оптически прозрачных тонкопленочных покрытий из жидкой фазы на поверхности прозрачных материалов, например изделий из органических стекол, использующихся в остеклении авиационной техники. Способ получения многофункционального покрытия на органическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485063
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c96

Способ получения биметаллического слитка

Изобретение относится к металлургии, конкретнее к области специальной электрометаллургии, а именно к производству биметаллических слитков с использованием электрошлаковой технологии. В способе размещают в качестве основного слоя биметаллического слитка стальную заготовку с зазором от стенки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485188
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4ca7

Состав расплава на основе цинка для нанесения защитных покрытий на стальную полосу горячим погружением

Изобретение относится к области нанесения защитных металлических покрытий, в частности, к нанесению покрытий из расплава на основе цинка на стальную полосу. Расплав содержит 0,7-3,4 мас.% магния, 0,01-0,1 мас.% серебра, 0,84-4,08 мас.% алюминия, цинк - остальное. При этом содержание алюминия к...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485205
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4daa

Емкостный датчик давления

Изобретение относится к измерительной технике, в частности для измерения статического и динамического давления без нарушения целостности обтекания потока газа и изделий. Емкостный датчик давления состоит из двухсторонней фольгированной диэлектрической пленки, являющейся основанием датчика. На...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485464
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4db8

Устройство для испытаний на контактную выносливость

Изобретение относится к технологии машиностроения, к устройствам для определения пластических деформаций и износа, испытаний на контактную выносливость плоских поверхностей деталей машин, изготовленных из металлических материалов. Устройство содержит привод, обкатник, сепаратор с деформирующими...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485478
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4e36

Способ оценки звукоизоляции салона пассажирского самолета

Использование: в способах оценки звукоизоляции салона пассажирского самолета. Сущность: способ оценки звукоизоляции салона самолета в условиях полета заключается в одновременном измерении шума внутри салона с помощью акустических микрофонов или акустических антенн и измерении вибрации на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485604
Дата охранного документа: 20.06.2013
27.06.2013
№216.012.5056

Способ получения керамического изделия

Изобретение относится к способам получения керамических материалов, предназначенных для высокотемпературных изделий конструкционного назначения, таких как элементы камеры сгорания и соплового аппарата газотурбинного двигателя. Способ получения керамического изделия на основе муллита,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486159
Дата охранного документа: 27.06.2013
Показаны записи 21-30 из 188.
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
10.05.2013
№216.012.3ef0

Кожух прямоугольного разъема и способ его изготовления

Изобретение относится к технике изготовления, сборки, эксплуатации и ремонта линейных соединителей, в частности к разъемам прямоугольного типа, например РП15 с защитным кожухом. В кожухе прямоугольного разъема, состоящего из прямоугольного стакана, имеющего донное отверстие с наружной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481679
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
10.06.2013
№216.012.47b6

Способ снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности, самолет и транспортное средство, реализующие этот способ

Группа изобретений относится к способу снижения динамической нагруженности транспортного средства при движении по поверхности и транспортным средствам, реализующим этот способ. Способ заключается в том, что измеряют реакцию модели транспортного средства с разными характеристиками жесткости и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483938
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.489a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к цветной металлургии, а именно к производству титановых сплавов, и может быть использовано в конструкциях, работающих при температурах до 650°С, например для деталей корпуса и статорных лопаток компрессора высокого давления газотурбинных двигателей. Сплав на основе титана...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484166
Дата охранного документа: 10.06.2013
10.06.2013
№216.012.490d

Регулятор расхода твердого топлива

Регулятор расхода твердого топлива размещен между газогенератором и камерой дожигания ракетно-прямоточного двигателя и содержит управляющее устройство с приводом, регулируемую сопловую втулку и сопловую втулку постоянного проходного сечения, сообщающую газогенератор с камерой дожигания....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484281
Дата охранного документа: 10.06.2013
20.06.2013
№216.012.4b7d

Способ винтовой прокатки круглых профилей

Изобретение предназначено для повышения служебных характеристик изделий, изготовленных из круглого профиля из стали обычного качества и легированной, труднодеформируемых стали и сплавов, цветных металлов при использовании преимущественно в качестве исходной непрерывнолитой заготовки. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484907
Дата охранного документа: 20.06.2013
20.06.2013
№216.012.4c19

Способ получения многофункционального покрытия на органическом стекле

Изобретение относится к области изготовления оптически прозрачных тонкопленочных покрытий из жидкой фазы на поверхности прозрачных материалов, например изделий из органических стекол, использующихся в остеклении авиационной техники. Способ получения многофункционального покрытия на органическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485063
Дата охранного документа: 20.06.2013
+ добавить свой РИД