×
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 71-80 из 253.
27.07.2014
№216.012.e2d5

Способ приготовления абразивной массы для высокопористого инструмента

Изобретение относится к технологии производства абразивных инструментов из зерна электрокорунда белого на керамических связках. Способ включает дозированную загрузку и перемешивание сыпучих компонентов: абразивных зерен электрокорунда белого, керамической связки и наполнителя в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523859
Дата охранного документа: 27.07.2014
27.07.2014
№216.012.e2d9

Способ изготовления абразивного инструмента

Изобретение относится к технологии производства абразивного инструмента на керамических связках. Способ включает приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и наполнитель в виде...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523863
Дата охранного документа: 27.07.2014
10.08.2014
№216.012.e659

Пневмосистема для судна с воздушными кавернами на днище

Изобретение относится к области судостроения и касается проблемы снижения гидродинамического сопротивления водоизмещающего судна. Судно оборудовано подвижными кавернообразующими элементами, состоящими из продольных ограничительных килей правого и левого бортов, продольных промежуточных килей,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002524762
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.08.2014
№216.012.e9ad

Стенд для измерения массы и координат центра масс изделий

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для электрических измерений механических величин в космической технике, судостроении и авиастроении. Стенд содержит раму, к которой крепится изделие, динамометрическую платформу с установленным на ней узлом поворота...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525629
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.eaa4

Сплав на основе меди

Изобретение относится к прецизионным сплавам на основе меди для получения микро- и нанопроводов, а также тонких пленок и покрытий с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления (ТКС). Сплав содержит, мас.%: марганец 18,0-22,0; никель 18,0-25,0; кремний 2,0-4,0; бор 1,5-4,0; германий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525876
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.eaf1

Способ изготовления листов и плит из алюминиевых сплавов

Изобретение относится к металлургии деформируемых термически неупрочняемых алюминиевых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного материала в виде деформируемых полуфабрикатов в морской и авиакосмической технике, транспортном и химическом машиностроении, в т.ч. в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525953
Дата охранного документа: 20.08.2014
20.08.2014
№216.012.ed19

Способ создания потока газа в гиперзвуковой аэродинамической трубе и аэродинамическая труба

Группа изобретений относится к гиперзвуковым аэродинамическим трубам (АДТ). Способ включает генерацию газа высокого давления из жидкого газа путем его газификации, регулирование давления и нагрев газа, охлаждение стенок сопла, рабочей части и диффузора, охлаждение рабочего газа в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526505
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.ee96

Способ контроля работоспособности измерительного тракта в натурных условиях и гидрофонный тракт для его реализации

Изобретения относятся к измерительной технике и метрологии и могут быть использованы для проверки работоспособности измерительных трактов (ИТ), работающих в тяжелых рабочих условиях. Техническим результатом, получаемым от внедрения изобретения, является контроль работоспособности ИТ. Данный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002526897
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef31

Способ изготовления высокопористого абразивного инструмента

Изобретение относится к технологии производства высокопористого абразивного инструмента на керамических связках. Способ включает приготовление формовочной массы, содержащей абразивные зерна электрокорунда или карбида кремния, керамическую связку, клеящие и увлажняющие добавки и смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527052
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.08.2014
№216.012.ef64

Способ правки шлифовального круга с выпуклым профилем с помощью алмазного ролика

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при шлифовании профильных деталей. Производят правку шлифовального круга с выпуклым профилем цилиндрической наружной поверхностью правящего алмазного ролика. Оси вращения шлифовального круга и правящего ролика скрещивают....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527103
Дата охранного документа: 27.08.2014
Показаны записи 71-80 из 188.
20.02.2014
№216.012.a26d

Хладостойкая arc-сталь высокой прочности

Изобретение относится к металлургии, а именно к производству толстолистового проката из хладостойкой стали высокой прочности и улучшенной свариваемости для применения в судостроении, мостостроении и других отраслях промышленности. Сталь содержит компоненты в следующем соотношении, % мас:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507296
Дата охранного документа: 20.02.2014
20.02.2014
№216.012.a2de

Выгораемое сопло комбинированного ракетно-прямоточного двигателя

Изобретение относится к машиностроению, а именно к комбинированным ракетно-прямоточным двигателям. Выгораемое сопло комбинированного ракетно-прямоточного двигателя размещено во внутренней полости сопла маршевого режима и выполнено из двух элементов, соединенных друг с другом с возможностью...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507409
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.03.2014
№216.012.a9bf

Износостойкий сплав для высоконагруженных узлов трения

Изобретение относится к области порошковой металлургии и предназначено для производства износостойких сплавов на основе карбонитридов титана, работающих в сложных условиях динамического нагружения, высоких контактных давлений и скоростей. Износостойкий сплав для высоконагруженных узлов трения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002509170
Дата охранного документа: 10.03.2014
10.05.2014
№216.012.c135

Концентраторный каскадный фотопреобразователь

Изобретение относится к полупроводниковым фотопреобразователям, в частности к концентраторным каскадным солнечным фотоэлементам, которые преобразуют концентрированное солнечное излучение в электроэнергию. Концентраторный каскадный фотопреобразователь содержит подложку (1) p-Ge, в которой создан...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002515210
Дата охранного документа: 10.05.2014
10.06.2014
№216.012.cbd4

Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с числовым программным управлением. Цифровой предохранительный клапан непрямого действия с электроуправлением содержит основной каскад с корпусом, в последнем выполнены...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002517951
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.d021

Гибридная фоточувствительная схема (гфс)

Изобретение относится к области полупроводниковой электроники и может быть использовано при создании многоспектральных и многоэлементных фотоприемников. Гибридная фоточувствительная схема содержит алмазный матричный фотоприемник (МФП), индиевые столбики и кремниевый мультиплексор с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519052
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.d13e

Коррозионностойкая высокопрочная сталь

Изобретение относится к области металлургии, а именно к коррозионно-стойким аустенитным хромоникелевым сталям, применяемым при производстве высокопрочного сортового проката. Сталь содержит компоненты при следующем соотношении, мас.%: углерод 0,01-0,1, кремний 0,5-1,0, марганец 1,0-5,0, хром...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519337
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.06.2014
№216.012.d6db

Топка с циркулирующим кипящим слоем

Изобретение относится к области энергетике и может быть использовано для сжигания энергетических твердых топлив низкого качества, а также в химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Топка с циркулирующим кипящим слоем включает камеру сгорания с устройством для ввода топлива,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002520781
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.07.2014
№216.012.ddbc

Способ изготовления стеклокерамического материала кордиеритового состава

Изобретение относится к производству высокотермостойких керамических материалов, используемых в изделиях радиотехнического назначения. Технический результат изобретения заключается в снижении диэлектрической проницаемости и тангенса угла диэлектрических потерь. В качестве исходного сырья...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522550
Дата охранного документа: 20.07.2014
20.07.2014
№216.012.deb0

Стенд для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе

Изобретение относится к экспериментальному оборудованию для определения вращательных производных аэродинамических сил и моментов модели в аэродинамической трубе, в том числе вблизи экрана. Стенд содержит модель с тензовесами, соединенную со стойкой, механизм угловых перемещений модели. Механизм...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522794
Дата охранного документа: 20.07.2014
+ добавить свой РИД