RU2027634C1

RU2027634C1 - Submarine

Info

Publication number: RU2027634C1
Authority: RU
Inventors: Анатолий Александрович Снегов
Original assignee: Анатолий Александрович Снегов
Priority date: 1992-09-09
Filing date: 1992-09-09
Publication date: 1995-01-27

Abstract

FIELD: ship building. SUBSTANCE: submarine is equipped with aboard paddle propellers, made in the form of flexible plane blades fixed on axis of transmission. The blades enable to swing at an angle of ± 90^° and turn around its longitudinal axis in end swing positions. Transmission is linked to power drive by tooth gear. EFFECT: highly effective propeller. 4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к подводным аппаратам, а именно к подводным лодкам. The invention relates to underwater vehicles, namely to submarines.

Известны подводные лодки с движителями в виде гребных винтов. Known submarines with propellers in the form of propellers.

Известна подводная лодка с бортовыми гребными движителями, принятая в качестве прототипа. Known submarine with onboard propulsion, adopted as a prototype.

Целью изобретения является повышение эффективности, безопасности и маневренности подводного плаванья. The aim of the invention is to increase the efficiency, safety and maneuverability of scuba diving.

Цель достигается тем, что подводная лодка, содержащая корпус, бортовые гребные движители, связанные передаточными устройствами с силовым приводом, органы управления движителями, отличающаяся тем, что каждый движитель выполнен в виде плоской гибкой лопасти, закрепленной на выходной оси передаточного устройства с возможностью размаха на угол до ±90^о и поворота вокруг своей продольной оси в крайних маховых положениях, передаточное устройство размещено в корпусе в виде цилиндрического стакана, установленного горизонтально в корпусе лодки с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, при этом входная ось передаточного устройства пропущена на подшипнике через донышко стакана и связана конической зубчатой передачей с силовым приводом. На внутреннем конце входной оси передаточного устройства закреплен кривошип, соединенный шатуном со средним звеном прямоугольной полурамки, установленной в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через боковые горизонтальные звенья полурамки, на свободном конце одного из которых закреплен шестеренчатый сектор, сцепленный с цилиндрической шестерней, насаженной на выходную ось передаточного устройства, при этом для ограничения угла поворота полурамки к стенке корпуса прикреплены плоские пружины, а для регулирования угла поворота полурамки кривошип выполнен подпружиненным, его конец соединен гибкой связью с втулкой, установленной с возможностью продольного перемещения и фиксации на наружном конце входной оси передаточного устройства. К выходной оси передаточного устройства с обеих сторон основания лопасти прикреплена вторая прямоугольная полурамка, на одно из боковых горизонтальных звеньев которой насажена с возможностью поворота трубка с двумя противоположно направленными спицами, свободный конец одной из спиц заведен в паз основания лопасти, а конец другой спицы в крайних маховых положениях лопасти взаимодействует с упорами, установленными с возможностью изменения расстояния между ними на поворотных рычагах. Передаточное устройство снабжено жестко связанной с его корпусом конической шестеренчатой парой, соединенной с приводом изменения плоскости размаха гребных лопастей.The goal is achieved in that the submarine containing the hull, onboard propulsion engines connected by transmission devices with a power drive, control devices of the engines, characterized in that each engine is made in the form of a flat flexible blade, mounted on the output axis of the transmission device with the possibility of swinging at an angle up to ± 90 ^о and rotation around its longitudinal axis in extreme swing positions, the transmission device is placed in the hull in the form of a cylindrical cup mounted horizontally in the hull of the boat with the possibility of rotation around its longitudinal axis, while the input axis of the transmission device is passed on the bearing through the bottom of the glass and is connected by a bevel gear with a power drive. A crank is attached to the inner end of the input axis of the transmission device, connected by a connecting rod to the middle link of the rectangular half-frame installed in the device’s body with the possibility of rotation around an axis passing through the horizontal lateral links of the half-frame, on the free end of one of which is fixed a gear sector coupled to a cylindrical gear, mounted on the output axis of the transmission device, while for limiting the angle of rotation of the half-frame, flat springs are attached to the wall of the housing, and for adjustments Half Frame tion angle of rotation of the crank is made spring-loaded, its end connected to the flexible connection with the sleeve mounted for longitudinal displacement and locking on the outer end of the input axis of the transfer device. A second rectangular half-frame is attached to the output axis of the transmission device on both sides of the blade base, on one of the lateral horizontal links of which a tube with two oppositely directed spokes is mounted, the free end of one of the spokes is inserted into the groove of the base of the blade, and the end of the other knitting in the extreme the flywheel positions of the blade interacts with the stops installed with the possibility of changing the distance between them on the rotary levers. The transmission device is equipped with a bevel gear pair rigidly connected to its body and connected to a drive for varying the plane of the span of the propeller blades.

На фиг. 1 представлена схема подводной лодки; на фиг. 2, 3 - схемы положения плоскости гребков в зависимости от направления движения подлодки; на фиг. 4 - гребной механизм лопасти, разрез; на фиг. 5 - кинематическая схема гребного механизма. In FIG. 1 shows a diagram of a submarine; in FIG. 2, 3 - diagrams of the position of the plane of the strokes depending on the direction of movement of the submarine; in FIG. 4 - rowing mechanism of the blade, section; in FIG. 5 is a kinematic diagram of a rowing mechanism.

Подводная лодка (фиг. 1) содержит корпус 1, рубку 2, перископ 3, стабилизатор 4, переднюю пару гребных лопастей 5, заднюю пару гребных лопастей 6 с гребными механизмами 7. Двигатель, баки с топливом, системы управления, навигации и жизнеобеспечения экипажа не показаны. Передаточное устройство содержит (фиг. 4 и 5) цилиндрический стакан с одним основанием, ось 8, цилиндрическую шестерню 9, большую полурамку 10, шестеренчатый сектор 11, малую полурамку 12, трубку со спицами 13, подвижные упоры 14, кривошип 15, полую ось 16, коническую шестерню 17, конический тройник 18, рычаг 19 амплитуды гребков, втулку 20, коническую пару 21 электропривода изменения углов атаки, цилиндрический стакан 23, плоскую пружину 24. The submarine (Fig. 1) contains a hull 1, a wheelhouse 2, a periscope 3, a stabilizer 4, a front pair of rowing blades 5, a rear pair of rowing blades 6 with rowing mechanisms 7. The engine, fuel tanks, control systems, navigation and crew life support systems are not are shown. The transmission device contains (Figs. 4 and 5) a cylindrical cup with one base, an axis 8, a cylindrical gear 9, a large half frame 10, a gear sector 11, a small half frame 12, a tube with spokes 13, movable stops 14, a crank 15, a hollow axis 16 , a bevel gear 17, a bevel tee 18, a lever 19 of the stroke amplitude, a sleeve 20, a bevel pair 21 of the electric drive for changing the angles of attack, a cylindrical cup 23, a flat spring 24.

У подводной лодки с машущими гребными лопастями в режиме плаванья "всплытие" плоскость гребков лопастей должна быть горизонтальной, чтобы сила тяги лопастей была направлена вверх, а в режиме плаванья "горизонтальный ход" плоскость взмахов лопастей должна составлять угол порядка 60^о относительно продольной оси лодки, чтобы сила тяги была направлена вперед. В первом случае концы лопастей описывают восьмеркообразные траектории (фиг. 3), а во втором - более сложную пространственную траекторию (фиг. 2).In a submarine with swinging rowing blades in the "ascent" sailing mode, the plane of the paddles of the blades must be horizontal so that the thrust force of the blades is directed upwards, and in the "horizontal stroke" mode of sailing, the plane of the blades should be at an angle of about 60 ^° relative to the longitudinal axis of the boat, so that the traction is directed forward. In the first case, the ends of the blades describe eight-shaped trajectories (Fig. 3), and in the second, a more complex spatial trajectory (Fig. 2).

Рассмотрим подробнее работу передаточного механизма. Let us consider in more detail the operation of the transmission mechanism.

Вращающее усилие двигателя через конический тройник 18 с шестерни 17 через ось 16 и кривошип 15 переменной длины передается на подвижную полурамку 10, которая начинает колебательные движения относительно своей оси. Эти движения через шестеренчатый сектор 11 передаются цилиндрической шестерне 9, оси 8, полурамке 12 и лопасти 5, последняя начинает грести, создавая тягу, причем на один оборот шестерни 17 приходится два гребка - влево и вправо. В крайних положениях полурамки 12 нижняя спица 13 трубки взаимодействует с упорами 14, при этом верхняя фигурная спица, находящаяся в пазу основания лопасти, вращает лопасть 5 вокруг продольной оси, меняя периодически знак угла атаки лопасти на противоположный. The rotational force of the engine through the conical tee 18 from the gear 17 through the axis 16 and the variable-length crank 15 is transmitted to the movable half-frame 10, which begins oscillatory movements about its axis. These movements through the gear sector 11 are transmitted to the cylindrical gear 9, axis 8, half frame 12 and blades 5, the latter begins to row, creating traction, and one stroke of the gear 17 has two strokes - left and right. In the extreme positions of the half-frame 12, the lower spoke 13 of the tube interacts with the stops 14, while the upper curly spoke located in the groove of the base of the blade rotates the blade 5 around the longitudinal axis, periodically changing the sign of the angle of attack of the blade to the opposite.

Упоры 14 могут сближаться или удаляться друг от друга с помощью рычага 22 угла атаки, увеличивая или уменьшая его, регулируя величину водной тяги. The stops 14 can approach or move away from each other using the lever 22 of the angle of attack, increasing or decreasing it, adjusting the amount of water traction.

Регулировка амплитуды гребков лопастей производится гидроприводом путем перемещения рычагом 19 втулки 20 вдоль полой оси 16. Втулка 20 гибко связана с подпружиненным концом кривошипа 15, который изменяет свою длину, в результате чего изменяется амплитуда колебаний полурамки 10, следовательно, и амплитуда гребка и сила водной тяги. The amplitude of the paddle stroke of the blades is adjusted hydraulically by moving the sleeve 19 of the sleeve 20 along the hollow axis 16. The sleeve 20 is flexibly connected to the spring-loaded end of the crank 15, which changes its length, as a result of which the amplitude of the vibrations of the half frame 10 changes, therefore, the amplitude of the stroke and the force of water traction .

Изменение плоскости гребков осуществляется электроприводом через коническую пару 21, большая шестерня которой жестко связана с корпусом передаточного механизма. Гребные лопасти 5 и 6 левого и правого бортов независимы по управлению для увеличения маневренности субмарины. The change in the plane of the strokes is carried out by an electric drive through a conical pair 21, the large gear of which is rigidly connected to the gear housing. Propeller blades 5 and 6 of the left and right sides are independent in control to increase the maneuverability of the submarine.

Подводной лодке с движителем с машущими гребными лопастями традиционные руль и винт в принципе уже не нужны. A submarine with a mover with waving propeller blades traditional steering wheel and propeller, in principle, are no longer needed.

Claims

1. ПОДВОДНАЯ ЛОДКА, содержащая корпус, бортовые гребные движители, связанные передаточным устройством с силовым приводом, органы управления движителями, отличающаяся тем, что каждый движитель выполнен в виде плоской гибкой лопасти, закрепленной на выходной оси передаточного устройства с возможностью размаха на угол до ± 90^o и поворота вокруг своей продольной оси в крайних маховых положениях, передаточное устройство размещено в корпусе в виде цилиндрического стакана, установленного горизонтально в корпусе лодки с возможностью поворота вокруг своей продольной оси, при этом входная ось передаточного устройства пропущена на подшипнике через донышко стакана и связана конической зубчатой передачей с силовым приводом.1. SUBMARINE, comprising a hull, outboard propellers connected by a transmission device with a power drive, control devices of the engines, characterized in that each propulsion device is made in the form of a flat flexible blade mounted on the output axis of the transmission device with a range of up to ± 90 ^o and turning around its longitudinal axis in extreme swing positions, the transmission device is placed in the hull in the form of a cylindrical cup mounted horizontally in the hull of the boat with the possibility of rotation in the circumference of its longitudinal axis, while the input axis of the transmission device is passed on the bearing through the bottom of the cup and is connected by a bevel gear with a power drive.

2. Лодка по п.1, отличающаяся тем, что на внутреннем конце входной оси передаточного устройства закреплен кривошип, соединенный шатуном со средним звеном прямоугольной рамки, установленной в корпусе устройства с возможностью поворота вокруг оси, проходящей через боковые горизонтальные звенья полурамки, на свободном конце одного из которых закреплен шестеренчатый сектор, сцепленный с цилиндрической шестерней, насаженной на выходную ось передаточного устройства, при этом для ограничения угла поворота полурамки к стенке корпуса прикреплены плоские пружины, а для регулирования угла поворота полурамки кривошип выполнен подпружиненным, его конец соединен гибкой связью с втулкой, установленной с возможностью продольного перемещения и фиксации на наружном конце входной оси передаточного устройства. 2. The boat according to claim 1, characterized in that on the inner end of the input axis of the transmission device a crank is fixed, connected by a connecting rod to the middle link of a rectangular frame mounted in the device’s body with the possibility of rotation around an axis passing through the horizontal lateral links of the half-frame, at the free end one of which is fixed to the gear sector, coupled to a cylindrical gear mounted on the output axis of the transmission device, while limiting the angle of rotation of the half frame to the wall of the housing is attached They are flat springs, and to adjust the angle of rotation of the half-frame, the crank is spring-loaded, its end is connected by a flexible connection with a sleeve installed with the possibility of longitudinal movement and fixing on the outer end of the input axis of the transmission device.

3. Лодка по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что к выходной оси передаточного устройства с обеих сторон основания лопасти прикреплена вторая прямоугольная полурамка, на одно из боковых горизонтальных звеньев которой насажена с возможностью поворота трубка с двумя противоположно направленными спицами, свободный конец одной из спиц заведен в паз основания лопасти, а конец другой спицы в крайних маховых положениях лопасти взаимодействует с упорами, установленными с возможностью изменений расстояния между ними на поворотных рычагах. 3. The boat according to claims 1 and 2, characterized in that a second rectangular half-frame is attached to the output axis of the transmission device on both sides of the blade base, on one of the lateral horizontal links of which a tube with two oppositely directed spokes is mounted, the free end of one from the spokes it is brought into the groove of the base of the blade, and the end of the other spoke in the extreme swing positions of the blade interacts with the stops installed with the possibility of changing the distance between them on the rotary levers.

4. Лодка по пп.1-3, отличающаяся тем, что передаточное устройство снабжено жестко связанной с его корпусом конической шестеренчатой парой, соединенной с приводом изменения плоскости размаха гребных лопастей. 4. The boat according to claims 1 to 3, characterized in that the transmission device is equipped with a bevel gear pair rigidly connected to its hull, coupled to a drive for changing the plane of the span of the propeller blades.