PL238756B1 - Steering assembly of an inland vessel - Google Patents

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zespół sterowania jednokadłubowej lub wielokadłubowej jednostki przeznaczonej do żeglugi śródlądowej. Jako zespół sterowania rozumie się w tym opisie patentowym zespół urządzeń używanych do zmiany kierunku poruszania się jednostki.The subject of the invention is a control unit for a monohull or multihull vessel intended for inland navigation. A control unit is understood in this patent specification as a set of devices used to change the direction of movement of the unit.

Do zmiany kierunku poruszania się jednostki służy zwykle urządzenie sterowe mechaniczne lub elektrohydrauliczne, które współpracuje z płetwą sterową. Elementem wykonawczym zmiany kierunku ruchu jednostki pływającej jest sama płetwa sterowa. Urządzenie sterowe przetwarza sygnał od sternika do takiej postaci, aby był możliwy obrót płetwy sterowej o wymagany kąt. Powoduje to zmianę kierunku poruszania się wodnej jednostki pływającej. Skuteczność płetwy sterowej w tym zakresie jest jednak zależna od prędkości jednostki. Przy dużej prędkości skuteczność jest zbliżona do projektowanej, jednakże przy niewielkich prędkościach jednostki skuteczność tego rodzaju urządzenia sterowego znacznie maleje. Skuteczność płetwy sterowej staje się zerowa na postoju jednostki pływającej. Płetwa sterowa, jako urządzenie do zmiany kierunku poruszania się jednostki przestaje być w takich warunkach efektywna. Sytuacje niewielkich prędkości poruszania się jednostek są częste w żegludze śródlądowej.A mechanical or electro-hydraulic steering device, which cooperates with the rudder blade, is usually used to change the direction of the vessel's movement. The steering blade itself is the executive element for changing the direction of the vessel's movement. The steering gear converts the signal from the helmsman to such a form that it is possible to turn the rudder blade by the required angle. This causes the direction of movement of the watercraft to change. However, the effectiveness of the rudder blade in this respect depends on the speed of the vessel. At high speed, the effectiveness is similar to the designed one, however, at low speeds of the vessel, the effectiveness of this type of steering device significantly decreases. The effectiveness of the rudder blade becomes null when the vessel is stationary. The rudder blade, as a device for changing the direction of the vessel's movement, is no longer effective in such conditions. Low speed situations are common in inland navigation.

W rozwiązaniu znanym z opisu patentowego zgłoszenia nr US 2012266799 przedstawiono rozwiązanie zwiększenia manewrowości jednostki poprzez zainstalowanie dodatkowego zespołu sterowania w części dziobowej. Zaprojektowano tu wnękę w części dziobowej kadłuba. Wnęka jest w trakcie żeglugi na wprost zamknięta dwoma drzwiami, po prawej i po lewej stronie części podwodnej dziobu. Wymienione drzwi osadzone są na osi obrotu, pokrywającej się z linią stewy dziobowej statku. Oba skrzydła drzwi zamocowane są do ścian wnęki uchylnie za pośrednictwem cylindrów hydraulicznych tak, że prawe i lewe drzwi mogą być niezależnie wychylane. Wychylenie jednego ze skrzydeł opisanych drzwi wspomaga pracę płetwy sterowej przy zmianie kierunku poruszania się jednostki pływającej. Niemniej dla skuteczności działania opisanego zespołu sterowania niezbędne jest, aby jednostka poruszała się do przodu.The solution known from the patent application No. US 2012266799 presents a solution to increase the maneuverability of the vessel by installing an additional control unit in the bow part. There is a recess in the forward part of the fuselage. The recess is straight ahead closed with two doors, on the right and on the left side of the underwater part of the bow. The aforementioned door is mounted on the axis of rotation, coinciding with the line of the ship's bow stalk. Both door leaves are pivoted to the recess walls by means of hydraulic cylinders, so that the right and left doors can be tilted independently. The deflection of one of the door leaves supports the operation of the rudder blade when changing the direction of the vessel's movement. However, for the effective operation of the described control unit, it is necessary that the unit moves forward.

Rozwiązaniem pozwalającym uzyskać manewrowość jednostki przy niewielkich prędkościach są pędniki strugowodne, określane także jako wodnoodrzutowe, które instaluje się zarówno w części dziobowej jak i w części rufowej jednostki pływającej.The solution that allows the vessel to be maneuverable at low speeds are jet thrusters, also known as water-jet thrusters, which are installed both in the fore and aft parts of the vessel.

Znane rozwiązanie pędnika wodnoodrzutowego, jako elementu sterującego pokazano w opisie patentowym nr US 2001/0010987. Pod linią wodnicy w kadłubie jednostki utworzony jest poprzeczny kanał, w którym osadzony jest pędnik wyrzucający strumień wody na prawo lub na lewo od kadłuba, co powoduje zmianę kierunku ruchu jednostki.A known solution of a jet thruster as a control element is shown in the patent specification No. US 2001/0010987. Under the waterline, a transverse channel is created in the hull of the vessel, in which a thruster is mounted, projecting a stream of water to the right or left of the hull, which causes the vessel's direction to change.

W tego rodzaju rozwiązaniach wytwarza się strumień wody wyrzucany pod powierzchnią lustra wody w kierunku przeciwnym do założonego kierunku zmiany kursu jednostki pływającej. Woda jest pobierana przez pompę, a następnie wytłaczana przez dyszę. Strumień wody wyrzucany przez dyszę, nadaje jednostce ruch w przeciwną stronę, bez użycia płetwy sterowej. Do zalet tego rodzaju napędu używanego do sterowania jednostką pływającą należy skuteczne manewrowanie nawet przy zerowej prędkości jednostki, możliwość wykonywania manewrów przez zmianę kierunku wylotu dyszy, możliwość wytworzenia znacznego ciągu. Napęd tego rodzaju może być zabudowany w kadłubie jednostki tak, że brak będzie wystających elementów, podatnych na uszkodzenie. Pędniki tego rodzaju są wykorzystywane do sterowania jednostkami pływającymi, na przykład promami i pozwalają one na ruch jednostki w kierunku prostopadłym do wzdłużnej płaszczyzny symetrii. Skuteczność tego rodzaju rozwiązania zmniejsza się wraz ze wzrostem prędkości jednostki.In such solutions, a water stream is produced under the water surface in the direction opposite to the assumed direction of the watercraft course change. The water is taken by the pump and then pressed through the nozzle. The jet of water thrown by the nozzle makes the vessel move in the opposite direction, without the use of the rudder blade. The advantages of this type of drive used to control the vessel include efficient maneuvering even at zero speed of the vessel, the possibility of maneuvering by changing the direction of the nozzle outlet, and the possibility of generating considerable thrust. This type of drive may be built into the hull of the vessel so that there will be no protruding parts susceptible to damage. These types of thrusters are used to steer vessels, for example ferries, and allow the vessel to move in a direction perpendicular to the longitudinal plane of symmetry. The effectiveness of this type of solution decreases as the speed of the vessel increases.

Jednakże w wąskich niejednokrotnie kanałach w żegludze śródlądowej a także w portach, mocne strumienie wody wytwarzane przez pędniki wodnoodrzutowe tego rodzaju prowadzić mogą do erozji brzegów rzek i kanałów, ale także do wywoływania ruchów jednostek zacumowanych i, co może być przyczyną ich uszkodzeń. Jest to o tyle istotne, że pędniki tego rodzaju byłyby zwykle wykorzystywane właśnie w portach w procedurach podchodzenia i odchodzenia od nabrzeża. Z tego względu wykorzystanie opisanych pędników na jednostkach żeglugi śródlądowej jest niekorzystne.However, in often narrow canals in inland navigation as well as in ports, strong water jets generated by jet propellers of this type can erode the banks of rivers and canals, but also cause moored vessels to move and cause damage. This is important as thrusters of this type would usually be used in ports in the approach and departure procedures. For this reason, the use of the described propellers in inland navigation is unfavorable.

W rozwiązaniu według wynalazku wykorzystano znany i znajdujący zastosowanie w żegludze i w innych dziedzinach techniki efekt Magnusa. Pod tym określeniem należy rozumieć zjawisko powstawania siły prostopadłej do kierunku ruchu, działającej na poruszającą się względem płynu bryłę obrotową. Zjawisko to wykorzystano między innymi w budowie statków znanych pod nazwą rotorowce. Statki te wykorzystywały, jako napęd główny lub pomocniczy wirujący walec usytuowany ponad pokładem i wystawiony na działanie wiatru. Statki z napędem tego rodzaju zasadniczo nie wyszły poza stadium prototypowe.The solution according to the invention uses the known and applicable in shipping and in other fields of technology, the Magnus effect. This term should be understood as the phenomenon of the formation of a force perpendicular to the direction of motion, acting on a rotating body moving in relation to a fluid. This phenomenon was used, among others, in the construction of ships known as rotor ships. These ships used as the main or auxiliary propulsion a rotating cylinder located above the deck and exposed to the wind. Powered ships of this type have generally not made it past the prototype stage.

PL 238 756 B1PL 238 756 B1

W kolejnym opisie patentowym nr US 6,516,739 przedstawiono rozwiązanie zespołu napędu i sterowania jednostki pływającej, na przykład holownika. W podwodnej części rufowej znajduje się płetwa mieczowa, w której tylnej krawędzi znajduje się pionowy rotor. Natomiast w części podwodnej dziobowej, pod dnem jednostki znajduje się kosz ochronny, wewnątrz którego znajdują się dwa rotory, stanowiące napęd jednostki. Wszystkie trzy rotory w swoim działaniu wykorzystują opisany wyżej efekt powstawania siły poprzecznej, prostopadłej do kierunku ruchu, działającej na poruszającą się bryłę obrotową. W tym przypadku jest to rotor obrotowy rufowy oraz dwa rotory pod dnem jednostki w strefie dziobowej.In the next patent specification no. US 6,516,739 there is presented a solution of a propulsion and control unit of a watercraft, for example a tug. In the underwater aft part there is a daggerboard with a vertical rotor at the rear edge. On the other hand, in the underwater fore part, under the bottom of the unit, there is a protective basket, inside which there are two rotors, which are the drive of the unit. In their operation, all three rotors use the above-described effect of creating a lateral force, perpendicular to the direction of motion, acting on a moving rotating body. In this case it is an aft rotor and two rotors under the bottom of the vessel in the fore zone.

Według innego rozwiązania, znanego z opisu patentowego nr US 1697779, zaproponowano wykorzystanie pionowego rotora dziobowego oraz pionowego rotora rufowego, usytuowanego za śrubą napędową jednostki. Oba rotory napędzane są własnymi silnikami napędowymi, a ich ruch obrotowy sterowany jest ze sterówki jednostki pływającej.According to another solution, known from the patent description No. US 1697779, it has been proposed to use a vertical bow rotor and a vertical stern rotor located behind the propeller of the vessel. Both rotors are driven by their own propulsion engines, and their rotation is controlled from the vessel's wheelhouse.

W rozwiązaniu znanym z dokumentu patentowego DE 2434842, urządzenie do sterowania statkiem stanowi obracający się korpus. Obracający się korpus znajduje się na dziobie i stanowi jedyne urządzenie sterujące kursem statku oraz ma kształt zbliżony do kuli lub gruszki lub ich części i generuje siłę poprzeczną w czasie ruchu obrotowego. Uwolniony z osprzętu do sterowania kadłub statku w części rufowej może być zaprojektowany bez efektów wibracji od tego osprzętu, dla uzyskania optymalnej sprawności śruby napędowej.In the solution known from the patent document DE 2434842, the ship steering device is a rotating body. The rotating body is located in the bow and is the only device controlling the course of the ship and has a shape similar to a sphere or pear or their parts and generates a lateral force during the rotation. When released from the steering gear, the hull of the aft ship may be designed without the effects of vibration from these gear for optimum propeller efficiency.

Wykorzystanie pionowego rotora, zwłaszcza w części dziobowej jednostki, ale także pod dnem jednostki pływającej wiąże się z ryzykiem uszkodzenia. Ryzyko takie występuje szczególnie w warunkach eksploatacji jednostek pływających w żegludze śródlądowej. Jednakże to w żegludze śródlądowej rotory sterujące tego rodzaju zwiększają manewrowość jednostki, a jednocześnie stopień ich inwazyjności na nabrzeża kanałów, rzek i portów śródlądowych jest znacznie mniejszy niż pędników wodnoodrzutowych proponowanych dla tego celu w rozwiązaniach znanych ze stanu techniki. Zadaniem wynalazku jest opracowanie układu sterowania jednostek śródlądowych z wykorzystaniem rotorów w części dziobowej z jednoczesnym zabezpieczeniem ich przed uszkodzeniem w trakcie manewrowania.The use of a vertical rotor, especially in the bow part of the vessel, but also under the bottom of the vessel, is associated with the risk of damage. Such a risk occurs especially in the conditions of operation of inland navigation vessels. However, it is in inland navigation that steer rotors of this type increase the maneuverability of the vessel, and at the same time their degree of invasiveness on the quays of canals, rivers and inland ports is much less than the water-jet propellers proposed for this purpose in the known art. The task of the invention is to develop a control system for inland vessels with the use of rotors in the bow section, while protecting them against damage during maneuvering.

Według wynalazku, zespół sterowania jednostki śródlądowej zawiera w części rufowej, każdego z kadłubów jednostki wychylną płetwę sterową z elektrohydraulicznym mechanizmem napędowym tej płetwy sterowanym ze sterówki jednostki. Zespół sterowania zawiera w części dziobowej każdego z kadłubów tej jednostki rotor obrotowy z zewnętrzną płaszczyzną cylindryczną, gdzie rotor obrotowy osadzony jest na osi obrotu w łożysku górnym oraz w łożysku dolnym i połączony jest poprzez przekładnię z mechanizmem napędowym tego rotora obrotowego w postaci silnika. Mechanizm napędu rotora sterowany jest ze sterówki jednostki. Rotor obrotowy osadzony jest w gnieździe uformowanym w części dziobowej kadłuba jednostki pływającej, gdzie w wymienionym gnieździe znajduje się co najmniej jedna czwarta obwodu obrotowego rotora zaś pozostała część obwodu rotora znajduje się poza tym gniazdem.According to the invention, the inland unit control unit comprises, in the aft part, of each of the hulls of the unit a tilting rudder with an electro-hydraulic propulsion mechanism for this fin, controlled from the ship's wheelhouse. The control unit comprises in the forward part of each of the hulls of this unit a rotary rotor with an outer cylindrical plane, where the rotary rotor is mounted on the rotation axis in the upper bearing and in the lower bearing, and is connected via a gear to the driving mechanism of this rotary rotor in the form of a motor. The rotor drive mechanism is controlled from the vessel's wheelhouse. The rotor is seated in a seat formed in the forward part of the hull of the watercraft, where in said seat is at least a quarter of the rotor's rotational circumference and the remaining part of the rotor circumference is outside this seat.

Według wynalazku, zespół sterowania jednostki śródlądowej charakteryzuje się tym, że przed rotorem obrotowym, do dziobu zamocowana jest na górnym ramieniu ponad rotorem i na dolnym ramieniu pod rotorem, osłona dziobowa w postaci płyty, zaś krawędź wewnętrzna przedniej osłony dziobowej jest równoległa do powierzchni cylindrycznej rotora. Pomiędzy krawędzią wewnętrzną i krawędzią zewnętrzną osłony dziobowej znajduje się powierzchnia osłony, która znajduje się w płaszczyźnie zgodnej z pionową płaszczyzną symetrii kadłuba jednostki pływającej.According to the invention, the control unit of the inland vessel is characterized in that, in front of the rotary rotor, to the bow is attached to the upper arm above the rotor, and on the lower arm under the rotor, a bow shield in the form of a plate, and the inner edge of the forward fore shield is parallel to the cylindrical surface of the rotor. . Between the inner edge and the outer edge of the bow shield is the shield surface which is in a plane coinciding with the vertical symmetry plane of the hull of the watercraft.

W zespole sterowania jednostki pływającej śródlądowej zaproponowano uzupełnienie działania płetwy sterowej poprzez wyposażenie dziobu jednostki w zasadniczo pionowy rotor, w postaci obracającego się walca o powierzchni cylindrycznej. Rotor zanurzony jest poniżej linii wodnicy pływania. Zgodnie z wynalazkiem rotor obrotowy osadzony jest w gnieździe uformowanym w części dziobowej kadłuba jednostki pływającej, przy czym przed rotorem obrotowym, do dziobu zamocowana jest na górnym ramieniu ponad rotorem i na dolnym ramieniu pod rotorem, przednia osłona. W przypadku jednostki wielokadłubowej może to dotyczyć każdego z kadłubów takiej jednostki, na przykład katamaranu.In the inland watercraft control unit it has been proposed to supplement the operation of the rudder blade by equipping the bow of the vessel with an essentially vertical rotor in the form of a rotating cylinder with a cylindrical surface. The rotor is immersed below the waterline. According to the invention, the rotary rotor is mounted in a seat formed in the fore part of the hull of the watercraft, in front of the rotary rotor, a front guard is attached to the bow on the upper arm above the rotor and on the lower arm under the rotor. In the case of a multihull, this may apply to any of the hulls of such a craft, for example a catamaran.

Zaproponowano osadzenie części obwodu rotora w gnieździe uformowanym w części dziobowej kadłuba, co spowodowało, że ta część rotora, ukryta w gnieździe nie jest narażona na uszkodzenia, które mogą wystąpić w wyniku żeglugi i manewrów, szczególnie na wodach śródlądowych, ale także pozwala to na znacznie bardziej stabilne zamocowanie osi obrotu rotora w łożysku górnym i w łożysku dolnym, w porównaniu do znanych rozwiązań, gdzie rotor mocowany był na wysięgniku dolnym i na wysięgniku górnym. W rozwiązaniu według wynalazku zaproponowano także wyprowadzenie przedniej osłony przed rotor. Pod pojęciem przedniej osłony dziobowej należy tu rozumieć na przykład kształtownik w linii symetrii kadłuba jednostki pływającej, obejmujący i chroniący rotor przed uszkodzeniem odIt has been proposed to embed a part of the rotor circumference in a seat formed in the bow part of the fuselage, which means that this part of the rotor, hidden in the seat, is not exposed to damage that may occur as a result of navigation and maneuvers, especially in inland waters, but it also allows for significant damage. more stable mounting of the rotor's axis of rotation in the upper and lower bearing, compared to known solutions, where the rotor was mounted on the lower arm and the upper arm. In the solution according to the invention it is also proposed to lead the front cover in front of the rotor. The front bow protection is understood here to mean, for example, a section in the symmetry of the hull of the watercraft, encompassing and protecting the rotor against damage from

PL 238 756 Β1 przodu. W rozwiązaniu według wynalazku osłona ma postać płyty, której płaszczyzna jest zgodna z wzdłużną płaszczyzną symetrii kadłuba jednostki i wymieniona płyta współdziała z rotorem. Korzystnym skutkiem zastosowania rotora dziobowego według wynalazku jest możliwość odstąpienia od zastosowania pędników strumieniowych, wpływających niekorzystnie na spoistość brzegów kanałów i rzek, jak również generujących gwałtowny ruch mas wodnych, wpływających niekorzystnie na cumujące w portach śródlądowych stosunkowo niewielkie jednostki pływające. Poniżej, na wykresie nr 1, zestawiono wyniki przeprowadzonych badań porównawczych skuteczności działania pędników strumieniowych oraz rotora hydrodynamicznego według wynalazku w zakresie żeglugi śródlądowej.PL 238 756 Β1 front. In the solution according to the invention, the shield is in the form of a plate, the plane of which coincides with the longitudinal plane of symmetry of the hull of the vessel and said plate interacts with the rotor. A beneficial effect of the use of the bow rotor according to the invention is the possibility of abandoning the use of thrusters, which adversely affect the cohesiveness of the banks of channels and rivers, as well as generate rapid movement of water masses, adversely affecting relatively small vessels mooring in inland ports. Below, in Chart No. 1, the results of the comparative studies of the effectiveness of the jet thrusters and the hydrodynamic rotor according to the invention in the field of inland navigation are summarized.

Wykres nr 1Chart No. 1

Jak wynika z przedstawionych danych, ster strumieniowy traci swoją efektywność wraz ze wzrostem prędkości jednostki pływającej. Natomiast rotor hydrodynamiczny według wynalazku, już przy niewielkim wzroście prędkości jednostki zyskuje porównywalną efektywność, która znacznie przekracza efektywność steru strumieniowego już powyżej prędkości 2,5-3 węzłów.As can be seen from the presented data, the thruster loses its effectiveness along with the increase in the speed of the vessel. On the other hand, the hydrodynamic rotor according to the invention, even with a slight increase in the speed of the vessel, achieves a comparable efficiency, which significantly exceeds the efficiency of the thruster already above the speed of 2.5-3 knots.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładach wykonania na załączonym rysunku, na którym poszczególne figury rysunku ilustrują:The subject of the invention is shown in the exemplary embodiment in the attached drawing, in which the individual figures of the drawing illustrate:

Fig. 1 - przekrój rotora dziobowego płaszczyzną zgodną z linią wodnicy.Fig. 1 - a section of the bow rotor along a plane coinciding with the waterline.

Fig. 2 - widok rotora dziobowego według fig. 1.Fig. 2 is a view of the bow rotor according to Fig. 1.

Fig. 3 - widok rotorów na dziobach pływaków katamaranu.Fig. 3 is a view of the rotors in the catamaran's prow.

Fig. 4 - schemat opływu wody wokół rotorów katamaranu.Fig. 4 - diagram of the water flow around the catamaran rotors.

Fig. 5 - schemat montażu rotora na dziobie jednostki w gnieździe zabudowanym.Fig. 5 - a diagram of the assembly of the rotor on the bow of the vessel in a built-up socket.

Fig. 6 - schemat współdziałania płetw sterowych i rotorów pływaków katamaranu.Fig. 6 is a diagram of the interaction of rudder blades and rotors of catamaran floats.

Fig. 7 - pole prędkości przepływu wokół rotorów katamaranu.Fig. 7 - flow velocity field around the catamaran rotors.

Zespół sterowania jednostki śródlądowej zawiera w części rufowej kadłuba 1 jednostki wychylną płetwę sterową 2 ze znanym elektrohydraulicznym mechanizmem napędowym tej płetwy 2 sterowanym ze sterówki jednostki. Zespół sterowania zawiera w części dziobowej kadłuba 1 rotor obrotowy 3 z zewnętrzną płaszczyzną cylindryczną. Rotor obrotowy 3 osadzony jest na osi obrotu w łożysku górnym 4 oraz w łożysku dolnym 5 i połączony jest poprzez przekładnię 6 z mechanizmem napędowym 7 w postaci silnika. Mechanizm napędu rotora sterowany jest w znany sposób ze sterówki jednostki.The control unit of the inland craft includes in the aft part of the fuselage 1 of the unit a tilting rudder 2 with the known electro-hydraulic propulsion mechanism of this fin 2 controlled from the wheelhouse of the unit. The control unit comprises, in the forward part of the fuselage 1, a rotating rotor 3 with an outer cylindrical plane. The rotary rotor 3 is mounted on the rotation axis in the upper bearing 4 and in the lower bearing 5 and is connected via a gear 6 with the drive mechanism 7 in the form of a motor. The rotor drive mechanism is controlled in a known manner from the vessel's wheelhouse.

Rotor obrotowy 3 osadzony jest w gnieździe 8 uformowanym w części dziobowej kadłuba 1 jednostki pływającej. Na rysunkach fig. 1, fig. 2 oraz fig. 5 pokazano przykład wykonania pojedynczego kadłuba 1 jednostki pływającej. Natomiast na pozostałych rysunkach fig. 3 fig. 4, fig. 6 oraz fig. 7 pokazano w innym przykładzie wykonania dwa kadłuby 1 jednostki śródlądowej w postaci katamaranu. W tych przykładach wykonania, rotor obrotowy 3 osadzony jest częściowo w zasadniczo pionowym gnieździe 8 i w tym gnieździe 8 znajduje się jedna trzecia obwodu cylindrycznego rotora 3. Oznacza to, że w tych przykładach wykonania, co najmniej dwie trzecie obwodu cylindrycznego płaszcza rotora obrotowego 3 jest w bezpośrednim kontakcie ze środowiskiem wodnym opływającym kadłub 1 jednostki. Osadzony w opisany sposób na osi 15 w gnieździe 8 obrotowy rotor 3 ma swobodę obrotu, a jednocześnie w dużym obszarze jest chroniony przed uszkodzeniem mechanicznym w czasie żeglugi i w czasieThe rotor 3 is seated in a seat 8 formed in the fore part of the hull 1 of the watercraft. Figures 1, 2 and 5 show an embodiment of a single hull 1 of a watercraft. On the other hand, in the remaining figures, Fig. 3, Fig. 4, Fig. 6 and Fig. 7, in another embodiment, two hulls 1 of an inland vessel in the form of a catamaran are shown. In these embodiments, the rotor 3 is seated partially in a substantially vertical seat 8, and in this seat 8 there is a third of the circumference of the cylindrical rotor 3. This means that in these embodiments, at least two-thirds of the circumference of the cylindrical mantle of the rotor 3 is within direct contact with the water environment around the hull of 1 unit. The rotor 3, mounted in the described manner on the axis 15 in the socket 8, is free to rotate, and at the same time, in a large area, it is protected against mechanical damage during navigation and during navigation.

PL 238 756 B1 cumowania. Na rysunku fig. 2 pokazano w innym przykładzie wykonania, że rotor 3 schowany jest w gnieździe 8 kadłuba 1 na połowie obwodu cylindrycznego płaszcza tego rotora 3.PL 238 756 B1. Figure 2 shows, in another embodiment, that the rotor 3 is hidden in the seat 8 of the fuselage 1 at half the circumference of the cylindrical mantle of this rotor 3.

W obu tych przykładach wykonania w części dziobowej kadłuba 1, przed rotorem obrotowym 3, do dziobu zamocowana jest na górnym ramieniu 9 ponad rotorem 3 i na dolnym ramieniu 10 pod rotorem 3, osłona dziobowa 11. Pod pojęciem osłona dziobowa 11 rozumie się w tym przykładzie wykonania element zasadniczo równoległy do stewy dziobowej, jednakże wysunięty do przodu i zamocowany do części dziobowej kadłuba 1, mający za zadanie ochronę obrotowego rotora 3.In both of these embodiments, in the fore part of the fuselage 1, in front of the rotary rotor 3, to the bow is attached to the bow on the upper arm 9 above the rotor 3 and on the lower arm 10 under the rotor 3, the bow cover 11. In embodiment, an element substantially parallel to the stem but extended forward and attached to the fore part of the fuselage 1 to protect the rotating rotor 3.

Jak pokazano szczególnie wyraźnie na rysunku fig. 2, w tym przykładzie wykonania krawędź wewnętrzna 12 osłony dziobowej 11 jest równoległa do powierzchni cylindrycznej rotora 3 lecz do niej nie przylega. W tym przykładzie wykonania, pomiędzy krawędzią wewnętrzną 12 i krawędzią zewnętrzną 13 osłony 11, osłona zawiera powierzchnię płaską 14.As shown particularly clearly in Figure 2, in this embodiment the inner edge 12 of the bow skirt 11 is parallel to, but not adjacent to, the cylindrical surface of the rotor 3. In this embodiment, between the inner edge 12 and the outer edge 13 of the cover 11, the cover comprises a flat surface 14.

W tym przykładzie wykonania powierzchnia 14 znajduje się w płaszczyźnie zgodnej z pionową płaszczyzną symetrii kadłuba 1 jednostki pływającej. Pokazano to na rysunku fig. 2.In this embodiment, the surface 14 is in a plane coinciding with the vertical symmetry plane of the hull 1 of the watercraft. This is shown in Figure 2.

Na rysunku fig. 7 pokazano przykładowe pole prędkości przepływu wody wokół rotorów 3 zamontowanych w kadłubach 1 katamaranu. Uwidoczniono tu, wzrost prędkości przepływu po jednej stronie kadłuba 1. Zjawisko to powoduje powstanie wektora siły skierowanego w stronę przeciwną do kierunku obrotów rotora 3. Siła ta wspomaga działanie płetw sterowych 2, co pokazano przykładowo na rysunku fig. 6 na schematycznie zilustrowanych kadłubach 1 pływaków katamaranu.Figure 7 shows an example of the water velocity field around the rotors 3 mounted in the hulls 1 of the catamaran. This shows an increase in the flow velocity on one side of the hull 1. This phenomenon results in a force vector directed against the direction of rotation of the rotor 3. This force supports the operation of the rudder fins 2, which is shown, for example, in Fig. 6 on the schematically illustrated hulls 1 of the floats. catamaran.

Wykaz oznaczeń na rysunkuList of symbols in the drawing

KadłubThe hull

Płetwa sterowaRudder blade

Rotor obrotowyRotary rotor

Łożysko górne.Upper bearing.

Łożysko dolneLower bearing

PrzekładniaGear

Mechanizm napędu rotoraRotor drive mechanism

Gniazdo kadłubaFuselage socket

Górne ramięUpper arm

Dolne ramięLower arm

Osłona dziobowaBow guard

Krawędź wewnętrznaInner edge

Krawędź zewnętrznaOuter edge

Powierzchnia osłonyCover area

Oś obrotu rotoraRotor axis of rotation

Claims (1)

Zastrzeżenie patentowePatent claim 1. Zespół sterowania jednostki śródlądowej, gdzie w części rufowej co najmniej jednego kadłuba jednostki znajduje się wychylna płetwa sterowa z elektrohydraulicznym mechanizmem napędowym tej płetwy sterowanym ze sterówki jednostki oraz to zawierający w części dziobowej kadłuba rotor obrotowy z zewnętrzną płaszczyzną cylindryczną, gdzie rotor obrotowy osadzony jest na osi obrotu w łożysku górnym oraz w łożysku dolnym i połączony jest poprzez przekładnię z mechanizmem napędowym tego rotora obrotowego, gdzie mechanizm napędu rotora sterowany jest ze sterówki jednostki, przy czym rotor obrotowy osadzony jest w gnieździe uformowanym w części dziobowej kadłuba jednostki pływającej, gdzie w wymienionym gnieździe znajduje się co najmniej jedna czwarta obwodu obrotowego rotora zaś pozostała część obwodu rotora znajduje się poza tym gniazdem, znamienny tym, że przed rotorem obrotowym (3), do dziobu zamocowana jest na górnym ramieniu (9) ponad rotorem (3) i na dolnym ramieniu (10) pod rotorem (3), osłona dziobowa (11) w postaci płyty, zaś krawędź wewnętrzna (12) przedniej osłony dziobowej (11) jest równoległa do powierzchni cylindrycznej rotora (3), a pomiędzy krawędzią wewnętrzną (12) i krawędzią zewnętrzną (13) osłony dziobowej (11) znajduje się powierzchnia osłony (14), która znajduje się w płaszczyźnie zgodnej z pionową płaszczyzną symetrii kadłuba (1) jednostki pływającej.An inland vessel control unit, where in the aft part of at least one hull of the craft there is a tilting rudder with an electro-hydraulic propulsion mechanism of this fin, controlled from the ship's wheelhouse, and a rotor with an outer cylindrical plane in the forward part of the hull, where the rotor is seated. on the axis of rotation in the upper bearing and in the lower bearing and is connected through a gear with the driving mechanism of this rotary rotor, where the rotor drive mechanism is controlled from the wheelhouse of the vessel, and the rotor is seated in a slot formed in the bow part of the vessel's hull, where in in said seat there is at least a quarter of the rotor circumference of the rotor and the remaining part of the rotor circumference is outside this seat, characterized in that in front of the rotating rotor (3) to the bow it is fixed on the upper arm (9) above the rotor (3) and on the lower arm (10) under the rotor (3) , the bow skirt (11) is in the form of a plate, and the inner edge (12) of the forward skirt (11) is parallel to the cylindrical surface of the rotor (3) and between the inner edge (12) and the outer edge (13) of the bow skirt (11) the cover surface (14) is located in a plane coinciding with the vertical plane of symmetry of the hull (1) of the watercraft.