RU2053156C1 - Hydrofoil ship - Google Patents

Abstract

FIELD: shipbuilding. SUBSTANCE: center flat portion of fore hydrofoil is made with wash-in twist in angle of incidence relative to side inclined member of hydrofoil; excess of angle of incidence is approximately 0.3 deg and span of center portion of fore hydrofoil ranges from 0.4 to 0.8 of working span of fore hydrofoil. EFFECT: enhanced reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к судостроению и касается конструирования судов на подводных крыльях. The invention relates to shipbuilding and for the construction of hydrofoil vessels.

Известно судно на подводных крыльях, содержащее носовое стреловидное крыло с трапециевидной формой в поперечном сечении и средней плоской частью, кормовое крыло и гребной винт, расположенный полностью или частично выше плоскости кормового крыла с возможностью частичного погружения при крыльевом режиме хода судна. A hydrofoil vessel is known comprising a bow swept wing with a trapezoidal cross-sectional shape and a middle flat part, a stern wing and a propeller located completely or partially above the stern wing plane with the possibility of partial immersion in the wing mode of the ship.

Однако такое судно имеет малый упор гребного винта. However, such a vessel has a small propeller prop.

Технический результат изобретения заключается в повышении упора гребного винта. The technical result of the invention is to increase the emphasis of the propeller.

Это достигается тем, что средняя плоская часть носового крыла выполнена с положительной круткой по углу атаки относительно бортовых наклонных элементов крыла, причем это превышение угла атаки равно не менее 0,3^о, а размах средней плоской части носового крыла равен 0,4-0,8 рабочего размаха носового крыла.This is achieved by the fact that the middle plane of the nose wing is made with a positive twist in the angle of attack relative to the side inclined wing elements, and this excess of the angle of attack is not less than 0.3 ^about , and the span of the middle plane of the nose wing is 0.4-0, 8 working wingspan.

На фиг.1 изображено судно на подводных крыльях с диаметральным сечением волновой впадины за носовым крылом и с указанием взаимного схематического расположения носового крыла, кормового крыла и гребного винта, вид сбоку; на фиг. 2 носовое подводное крыло судна с эпюрами распределения коэффициента подъемной силы по размаху носового крыла; на фиг.3 кормовое подводное крыло судна с формами поперечных сечений волновой впадины в районе диска гребного винта. Figure 1 shows a hydrofoil vessel with a diametrical section of the wave cavity behind the nose wing and indicating the mutual schematic arrangement of the bow wing, stern wing and propeller, side view; in FIG. 2 nasal underwater wing of the vessel with diagrams of the distribution of the coefficient of lift on the span of the nasal wing; figure 3 stern underwater wing of the vessel with the shapes of the cross-sections of the wave depression in the region of the propeller disk.

На фиг. 1-3 обозначены: корпус 1 судна на подводных крыльях, носовое стреловидное подводное крыло 2, кормовое подводное крыло 3, гребной винт 4, плоская часть 5 носового крыла, бортовые наклонные элементы (ветви) 6 носового крыла, кривая 7 формы волновой впадины в диаметральной плоскости за носовым крылом у прототипа, кривая 8 формы волновой впадины в диаметральной плоскости за носовым крылом у предлагаемого судна, эпюра 9 распределения коэффициента подъемной силы по размаху носового крыла у прототипа, эпюра 10 распределения коэффициента подъемной силы по размаху носового крыла у предлагаемого судна, кривая 11 формы волновой впадины от носового крыла в районе диска гребного винта у прототипа, кривая 12 формы волновой впадины от носового крыла в районе диска гребного винта у предлагаемого судна, α₁ угол атаки средней диаметральной части носового крыла у прототипа, α₂ угол атаки средней плоской части носового крыла у предлагаемого судна, L рабочий размах носового подводного крыла, L₁ размах средней плоской части носового подводного крыла.In FIG. 1-3 are marked: hull 1 of the hydrofoil vessel, fore arrow-shaped hydrofoil 2, aft hydrofoil 3, propeller 4, flat part 5 of the fore wing, side inclined elements (branches) 6 of the fore wing, curve 7 of the wave form in the diametrical plane behind the nasal wing of the prototype, curve 8 of the wave cavity in the diametrical plane behind the nasal wing of the proposed vessel, diagram 9 of the distribution of the lifting force coefficient over the span of the nose wing of the prototype, diagram 10 of the distribution of the coefficient of lifting force The scope of the nose wings in the proposed vessel, curve 11 forms the wave troughs of the forward wing in the drive area of the propeller for the prototype, curve 12 forms the wave troughs of the forward wing in the drive area of the propeller in the present vessel, α ₁ angle of attack of the average diametrical part of the nose wing the prototype, α ₂ angle of attack of the middle flat part of the nasal wing of the proposed vessel, L working range of the nasal hydrofoil, L _{1 the} amplitude of the middle flat part of the nasal hydrofoil.

Под корпусом 1 судна (поперек него) расположены носовое 2 и кормовое 3 несущие подводные крылья, гребной винт 4 находится за кормовым крылом 3 частично выше плоскости последнего. Крыло 2 имеет трапециевидную форму поперечного сечения. Размах L₁ плоской средней части 5 носового крыла 2 имеет величину в пределах от 0,4 до 0,8 рабочего размаха L крыла 2. Часть 5 выполнена с положительной круткой по углу атаки (не показан) относительно бортовых наклонных элементов 6 не менее чем на 0,3^о. Увеличение угла атаки среднего участка 5 носового стреловидного крыла 2 данного судна по сравнению с его бортовыми элементами 6 (в сочетании с соответствующими размерами размаха плоской части крыла) приводит к увеличению коэффициента подъемной силы на этом участке и перераспределению его по размаху крыла (эпюра 1). Одновременно увеличение коэффициента вызывает более интенсивную деформацию поверхности за этим участком плоскости носового крыла 2, что приводит к увеличению угла скоса потока за крылом (кривая 8) и, соответственно, к более интенсивному подъему потока в районе диска гребного винта 4 (кривая 12).Under the hull 1 of the vessel (across it) there are bow 2 and stern 3 supporting hydrofoils, the propeller 4 is located behind the stern wing 3 partially above the plane of the latter. The wing 2 has a trapezoidal cross-sectional shape. The span L _{1 of the} flat middle part 5 of the nose wing 2 has a value ranging from 0.4 to 0.8 of the working span L of the wing 2. Part 5 is made with a positive twist in the angle of attack (not shown) relative to the side inclined elements 6 not less than 0.3 ^about . An increase in the angle of attack of the middle section 5 of the bow swept wing 2 of this vessel as compared with its airborne elements 6 (in combination with the corresponding dimensions of the span of the flat part of the wing) leads to an increase in the lift coefficient in this section and its redistribution along the wing span (plot 1). At the same time, an increase in the coefficient causes a more intense deformation of the surface behind this section of the plane of the nasal wing 2, which leads to an increase in the bevel angle of the flow behind the wing (curve 8) and, accordingly, to a more intense rise in the flow in the region of the propeller disk 4 (curve 12).

Перераспределение коэффициента по размаху носового крыла, улучшение обтекания кормового крыла и увеличение эффективного погружения гребного винта обеспечивают, как показали расчеты и испытания буксируемых и самоходных моделей, улучшение стартовых качеств, повышение гидродинамического качества в крыльевом режиме на 15-20% Все это обеспечивает возможность получения экономии топлива и моторесурса двигателей или соответствующее увеличение пассажировместимости, повышение, таким образом, экономической эффективности их эксплуатации. The redistribution of the coefficient by the span of the nose wing, the improvement of the flow around the stern wing and the increase in the effective immersion of the propeller provide, as calculations and tests of towed and self-propelled models have shown, improved starting qualities, increased hydrodynamic quality in the wing mode by 15-20%. All this provides the possibility of obtaining savings fuel and engine life of engines or a corresponding increase in passenger capacity, thus increasing the economic efficiency of their operation.

Claims (1)

СУДНО НА ПОДВОДНЫХ КРЫЛЬЯХ, содержащее носовое стреловидное крыло с трапециевидной формой в поперечном сечении и средней плоской частью, кормовое крыло и гребной винт, расположенный полностью или частично выше плоскости кормового крыла с возможностью частичного погружения при крыльевом режиме хода судна, отличающееся тем, что средняя плоская часть носового крыла выполнена с положительной круткой по углу атаки относительно бортовых наклонных элементов крыла, причем это превышение угла атаки равно не менее 0,3^o, а размах средней плоской части носового крыла равен 0,4 - 0,8 рабочего размаха носового крыла.A WATER ON WATER, comprising a bow swept wing with a trapezoidal cross-sectional shape and a middle flat part, a stern wing and a propeller located completely or partially above the stern wing plane with the possibility of partial immersion in the wing mode of the ship, characterized in that the middle plane part of the nasal wing is made with a positive twist in the angle of attack relative to the side inclined elements of the wing, and this excess of the angle of attack is not less than 0.3 ^o , and the span of the average plane part of the nasal wing is 0.4 - 0.8 of the working range of the nasal wing.

Images