RU2384457C2 - Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller - Google Patents
Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller Download PDFInfo
- Publication number
- RU2384457C2 RU2384457C2 RU2008116649/11A RU2008116649A RU2384457C2 RU 2384457 C2 RU2384457 C2 RU 2384457C2 RU 2008116649/11 A RU2008116649/11 A RU 2008116649/11A RU 2008116649 A RU2008116649 A RU 2008116649A RU 2384457 C2 RU2384457 C2 RU 2384457C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- ship
- wings
- wing
- stormy
- pitching
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Other Liquid Machine Or Engine Such As Wave Power Use (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области судостроения и науки.The invention relates to the field of shipbuilding and science.
Теоретическую основу изобретения образуют результаты фундаментальных исследований в области гидромеханики штормового плавания корабля, обобщенные в монографии «Поисковые исследования штормовой мореходности корабля» [1] и в книге «История штормовой мореходности» [2].The theoretical basis of the invention is formed by the results of fundamental research in the field of hydromechanics of storm sailing of a ship, summarized in the monograph “Exploratory studies of storm seaworthiness of a ship” [1] and in the book “History of storm seaworthiness” [2].
Ближайшим прототипом является универсальное по принципу действия и значительно более сложное в реализации крыльевое устройство (заявка на изобретение: Рег. №2007133624. - «Корабль с плавниковым движителем» [3]), где гибкое машущее крыло является главным движителем, успокоителем качки и рулевым устройством одновременно, и которое также способно создавать тягу по излагаемым здесь принципам пассивного штормового аквадвижителя.The closest prototype is a wing device universal in principle of operation and much more difficult to implement (application for invention: Reg. No. 2007133624. - “Ship with a fin mover” [3]), where the flexible flapping wing is the main mover, pitching damper and steering device at the same time, and which is also capable of creating traction according to the principles of the passive storm aqua mover set forth here.
Предметом настоящего изобретения является устройство, состоящее из двух управляемых крыльев или поворотных насадок на гребных винтах, установленных на горизонтальных или наклонных баллерах в кормовой части корпуса корабля под прямым воздействием потока жидкости от работающих гребных винтов. Механизм поворота баллера создает упругий люфт до ±30°, обеспечиваемый пружинным (или электромагнитным) устройством, которое создает восстанавливающий момент тем больший, чем больше крыло отклонено от заданного системой управления нейтрального положения крыла.The subject of the present invention is a device consisting of two guided wings or rotary nozzles on propellers mounted on horizontal or inclined balloons in the stern of the ship's hull under the direct influence of the fluid flow from the working propellers. The rotation mechanism of the balloon creates an elastic play of up to ± 30 °, provided by a spring (or electromagnetic) device, which creates a restoring moment the greater, the more the wing is deviated from the neutral position of the wing set by the control system.
Наивысшая эффективность реализации изобретения может быть достигнута для формы корпуса корабля повышенной штормовой мореходности, спроектированного с учетом технических решений, изложенных в заявках на изобретения №2007133623 - «Корабль без бортовой качки на волнении» [3] и №2007133625 - «Корабль без килевой качки на ходу на волнении» [4], с запасом надводной плавучести, не превышающей водоизмещения, и не имеющего скуловых килей и других активных крыльевых стабилизаторов качки в средней части корпуса. Для кораблей с избыточным запасом плавучести, предлагаемое изобретение будет способствовать частичному гашению качки корпуса, так как противодействие силовым нагрузкам штормовых волн на большие надводные объемы корпуса становится технически невозможным или недопустимым по условиям безопасности мореплавания.The highest efficiency of the invention can be achieved for the shape of the hull of the ship of increased stormy seaworthiness, designed taking into account the technical solutions set forth in patent applications No. 2007133623 - “A ship without rolling on waves” [3] and No. 2007133625 - “A ship without pitching on go on a wave ”[4], with a margin of surface buoyancy not exceeding the displacement, and without zygomatic keels and other active wing stabilizers of pitching in the middle part of the hull. For ships with an excess buoyancy margin, the present invention will contribute to partial damping of the hull rolling, since counteraction to the force loads of storm waves on large surface volumes of the hull becomes technically impossible or unacceptable under the conditions of navigation safety.
В исследованиях штормовой мореходности корабля показана низкая эффективность активных крыльевых успокоителей качки в средней части корпуса корабля [5], и указываются факторы повышенной опасности опрокидывания судна под ударами гребней штормовых волн, если на корпусе имеются скуловые кили, что связано с большой величиной и непредсказуемостью поперечных составляющих скорости внешних течений в условиях интенсивного штормового волнения.Studies of the stormy seaworthiness of a ship showed the low efficiency of active wing stabilizer rockers in the middle part of the ship’s hull [5], and indicated the factors of increased danger of a ship toppling over under the impact of storm wave crests if there are zygomatic keels on the hull, due to the large size and unpredictability of the transverse components external current velocities in conditions of intense storm waves.
Поперечные составляющие течения вблизи корпуса корабля, идущего полным ходом вперед, отсутствуют только под кормовым подзором, непосредственно за работающими гребными винтами. Установка активных крыльевых успокоителей качки в потоке гребных винтов является главным условием для реализации законов управления крыльевыми устройствами, которые должны действовать на упреждение силового воздействия одиночных гребней штормовых волн [6], и что возможно только под непрерывным контролем точности задания и исполнения компенсационных кренящих и дифферентующих моментов. За гребными винтами действует набегающий поток, скорость которого значительно превосходит скорость хода судна, что также повышает эффективность работы активных успокоителей качки, а при специальном профилировании поверхностей крыльев, возможно небольшое увеличение КПД маршевых движителей за счет перенаправления и продольного ускорения закрученного за винтами потока жидкости.The transverse components of the current near the hull of the ship, which is in full swing forward, are absent only under the aft clearance, immediately behind the working propellers. The installation of active wing swing stabilizers in the propeller stream is the main condition for the implementation of the laws of controlling wing devices, which should act to anticipate the force impact of single storm wave crests [6], and that is possible only under continuous control of the accuracy of the task and execution of compensation heeling and trimmer moments . Behind the propellers there is an oncoming flow, the speed of which is significantly higher than the speed of the ship, which also increases the efficiency of active damper control, and with special profiling of the wing surfaces, a slight increase in the efficiency of marching propulsors due to the redirection and longitudinal acceleration of the fluid flow swirling behind the propellers is possible.
В случае потери хода в штормовых условиях плавания, корабль немедленно подвергается интенсивной килевой качке, а кормовая часть корпуса получает значительные вертикальные колебания под воздействием штормовых волн [2, 4, 6], что обусловлено широкими кормовыми ватерлиниями и условно большим надводным объемом корпуса над кормовым подзором, устраиваемым для обеспечения безотрывного потока в зоне действия гребных винтов. Наличие интенсивных вертикально-поперечных потоков в кормовой оконечности корабля является достаточным условием для активизации крыльевых устройств в качестве машущих плавниковых движителей, действие которых начинает проявляться в наиболее опасных аварийных режимах штормового плавания корабля с остановленными машинами. Гидродинамическим достоинством настоящего изобретения является техническое решение, при котором механическое действие аварийного плавникового аквадвижителя будет проявляться без каких-либо дополнительных силовых управляющих воздействий на крыльевые устройства. Отчасти эти же крылья продолжат служить пассивными успокоителями качки, способствуя дополнительному демпфированию ударов под кормовой подзор корпуса и отчасти предотвращая опасность гидродинамического захвата корпуса и опрокидывания корабля в случае быстрого падения под гребень последующей штормовой волны.In the case of loss of progress in stormy conditions of navigation, the ship immediately undergoes intense keel rolling, and the stern of the hull receives significant vertical vibrations under the influence of storm waves [2, 4, 6], which is due to the wide stern waterlines and the relatively large surface volume of the hull above the stern clearance arranged to ensure a continuous flow in the range of propellers. The presence of intense vertical-transverse flows in the aft end of the ship is a sufficient condition for the activation of wing devices as flapping fin propulsors, the effect of which begins to manifest itself in the most dangerous emergency modes of storm sailing of a ship with machines stopped. The hydrodynamic advantage of the present invention is a technical solution in which the mechanical action of the emergency fin aquatic aquatic engine will be manifested without any additional force control actions on the wing devices. In part, these same wings will continue to serve as passive stabilizers of pitching, contributing to additional shock damping under the stern hull clearance and, in part, preventing the danger of hydrodynamic capture of the hull and capsizing of the ship in the event of a rapid fall of a subsequent storm wave under the crest.
Предлагаемое изобретение поясняется чертежами, где:The invention is illustrated by drawings, where:
Фиг.1. Винто-рулевой комплекс с традиционным вертикальным рулем (3) и горизонтальными крыльями активных успокоителей килевой и бортовой качки (4), которые в случае остановки гребных винтов (2) начинают работать в качестве аварийных штормовых движителей, использующих энергию интенсивных вертикальных перемещений кормовой части корабля под воздействием штормового волнения. 1 - корпус корабля, оптимизированный для плавания в условиях интенсивного штормового волнения; 4 - горизонтальное крыло активного успокоителя килевой и бортовой качки, которое может быть жестко соединено с поворотными насадками, закрепленными на том же горизонтальном баллере крыльевых успокоителей; 5 - силовые узлы для активного управления крыльевыми успокоителями качки и сдерживаемого пружинами разворота крыла, при его работе в качестве пассивного штормового движителя.Figure 1. The helical-steering complex with a traditional vertical rudder (3) and horizontal wings of active stabilizers of pitching and rolling (4), which in case of stopping the propellers (2) begin to work as emergency storm propulsors using the energy of intensive vertical movements of the stern of the ship under exposure to stormy waves. 1 - ship hull, optimized for sailing in conditions of intense storm waves; 4 - horizontal wing of the active damper keel and rolling, which can be rigidly connected to the rotary nozzles mounted on the same horizontal wing wing damper; 5 - power nodes for the active control of wing swing stabilizers and the wing rotation held back by the springs, when it operates as a passive storm propulsion.
Фиг.2. Вариант винто-рулевого комплекса с наклонными крыльями активных успокоителей килевой и бортовой качки (6), одновременно служащих рулями управления, а в случае остановки гребных винтов - в качестве аварийных штормовых движителей, использующих энергию килевой качки и интенсивные вертикальные перемещения кормовой части корабля под воздействием штормового волнения. На тихой воде использование этих крыльев в качестве рулей будет одновременно компенсировать центробежные силы и кренящие моменты на циркуляции, позволяя тем самым быстрые повороты на полных ходах, в том числе для судов с исчезающей малой начальной остойчивостью. Наклонные крылья-рули, также как и горизонтальные (фиг.1.), могут быть совмещены с поворотными насадками на гребных винтах, создающими управляемый вектор тяги на ходу корабля и не теряющими свойства аварийных штормовых движителей при остановке главных машин.Figure 2. Variant of a screw-steering complex with sloping wings of active stabilizers of pitching and rolling (6), simultaneously serving as rudders, and in the case of stopping propellers as emergency storm propulsors using pitching energy and intense vertical movements of the stern of the ship under the influence of a storm unrest. In still water, the use of these wings as rudders will simultaneously compensate for centrifugal forces and heeling moments in circulation, thereby allowing quick turns at full speed, including for ships with vanishing low initial stability. Inclined wing-wheels, as well as horizontal (Fig. 1), can be combined with rotary nozzles on propellers that create a controlled thrust vector while the ship is moving and do not lose the properties of emergency storm propulsors when the main vehicles stop.
Фиг.3. Силовое воздействие гребней штормовых волн (7); условно наклонная поверхность штормового моря вблизи корпуса корабля (8) и образующийся под их суммарным воздействием кренящий момент (9). Поворот правого крыла (10-R) на погружение на затопленном волной борту, где образовалась избыточная плавучесть, и левого крыла (10-L) - на всплытие - для компенсации массы-объема оголившегося борта, создают необходимую пару сил для компенсации воздействия внешнего кренящего момента (11).Figure 3. Force effect of the crests of storm waves (7); the conditionally inclined surface of the stormy sea near the ship’s hull (8) and the heeling moment formed under their total influence (9). The rotation of the right wing (10-R) to dive on the flooded wave board, where excessive buoyancy has formed, and the left wing (10-L) - to ascend - to compensate for the mass-volume of the bare side, create the necessary pair of forces to compensate for the impact of external heeling moment (eleven).
Фиг.4. Расположение винто-рулевого и стабилизирующего комплекса под кормовым подзором корпуса (1) и схема действия горизонтального крыла (4) активного успокоителя килевой и бортовой качки корабля, одновременно являющегося штормовым движителем. 1 - корпус корабля, оптимизированный для условий штормового плавания; 2 - гребной винт; 3 - перо вертикального руля в диаметральной плоскости судна; 4 - горизонтальное крыло активного успокоителя килевой и бортовой качки; 5 - горизонтальный баллер установлен строго на линии балансирной оси для гидродинамических моментов, вызываемых потоком гребного винта, и допускает упругий (подпружиненный) поворот крыла на угол порядка ±30°. 12 - геометрический центр площади горизонтального крыла, к которому сводится суммарная сила (13) при вертикальных перемещениях кормовой части корабля. Создаваемый при этом вращающий момент относительно подпружиненного баллера (5), приводит к повороту крыла и созданию гидродинамической тяги для поддержания штормового хода и управляемости корабля. 13 - приведенные векторы вертикальных сил на горизонтальном крыле (4), приводящие к образованию поворачивающих крыло моментов относительно баллера (5), образующихся в процессе вертикальных перемещений кормовой части корабля в условиях штормового волнения. 14 - угол пассивного упругого поворота плоскости крыла под воздействием внешних вертикальных потоков жидкости. При включенном агрегате активной стабилизации качки, крыло должно также упруго отклоняться от динамически заданного угла атаки, что позволяет избежать излишних потерь хода при непредсказуемых изменениях направления потока вблизи стабилизатора, и предотвратит ударные нагрузки на горизонтальное крыло при оголении кормового подзора в штормовых условиях плавания.Figure 4. The location of the helical-steering and stabilizing complex under the aft clearance of the hull (1) and the horizontal action diagram (4) of the active damper of the keel and pitching of the ship, which is also a storm mover. 1 - ship hull optimized for stormy sailing conditions; 2 - propeller; 3 - feather vertical rudder in the diametrical plane of the vessel; 4 - horizontal wing of the active damper keel and rolling; 5 - the horizontal baller is installed strictly on the line of the balancing axis for hydrodynamic moments caused by the propeller flow, and allows elastic (spring-loaded) wing rotation by an angle of the order of ± 30 °. 12 is the geometric center of the horizontal wing area, to which the total force (13) is reduced during vertical movements of the stern of the ship. The torque generated in this case with respect to the spring-loaded baller (5) leads to the rotation of the wing and the creation of hydrodynamic traction to maintain the storm course and controllability of the ship. 13 - given the vectors of vertical forces on the horizontal wing (4), leading to the formation of turning moments of the wing relative to the balloon (5), formed in the process of vertical movements of the stern of the ship under stormy waves. 14 - angle of passive elastic rotation of the wing plane under the influence of external vertical fluid flows. When the active pitch stabilization unit is turned on, the wing should also deviate elastically from the dynamically set angle of attack, which avoids excessive travel losses with unpredictable changes in the flow direction near the stabilizer, and prevents shock loads on the horizontal wing when exposing the feed back in stormy sailing conditions.
В штатном режиме работы активный успокоитель качки (фиг.1, фиг.2), по командам от измерительно-аналитической системы для краткосрочного прогноза внешнего волнового воздействия на корпус корабля, перекладывает горизонтальные (наклонные) крылья враздрай для компенсации кренящих моментов, или совместно на всплытие/погружение для компенсации дифферента при килевой качке. Для совместной компенсации кренящих и дифферентующих моментов, в законах управления крыльями применяются правила сложения углов перекладки стабилизирующих крыльев.In normal operation, the active damper (Fig. 1, Fig. 2), by commands from the measuring and analytical system for a short-term forecast of the external wave action on the ship’s hull, shifts the horizontal (inclined) wings to tear apart to compensate for heeling moments, or together to ascend / immersion to compensate for pitching. To jointly compensate for heeling and differentiating moments, the rules of addition of the angles of shifting the stabilizing wings are applied in the laws of wing control.
Наклонные крылья (фиг.2) служат также рулями управления, которые при перекладке одновременно создают кренящий момент на тот же борт, чем компенсируются центробежные силы, возникающие на циркуляции корабля. При работе в качестве успокоителей качки наклонные крылья одновременно поворачивают судно в сторону волнового воздействия, что соответствует маневру на уменьшение опасности и что особенно важно при движении на курсах по волне в условиях возможного брочинга.Inclined wings (figure 2) also serve as control wheels, which when shifting simultaneously create a heeling moment on the same side, which compensates for the centrifugal forces arising from the circulation of the ship. When working as pitching stabilizers, the inclined wings simultaneously turn the vessel in the direction of wave action, which corresponds to a maneuver to reduce danger and which is especially important when moving along courses along the wave in conditions of possible broaching.
В случае остановки гребных винтов в условия штормового волнения, корабль немедленно подвергается интенсивной и ничем не сдерживаемой килевой качке, при которой огромный надводный объем в кормовой части корпуса приобретает наиболее сильные вертикальные раскачивания. В столь опасных условиях для плавания, подпружиненные кормовые крылья, способные поворачиваться на угол порядка ±30° под действием сил от вертикальных потоков жидкости, начинают отражать эти потоки в корму, что создает гидродинамическую тягу для начала движения судна вперед, и поддержания его управляемости в штормовых условиях аварийного плавания. При этом эффективность машущих крыльев тем выше, чем крупнее и опаснее штормовое волнение, и соответственно, возникает наибольшая потребность в обеспечении штормового маневрирования для предотвращения гибели корабля.In the event that the propellers stop under stormy conditions, the ship immediately undergoes an intense and unrestrained keel pitching, in which the huge surface volume in the stern of the hull acquires the strongest vertical rocking. In such dangerous sailing conditions, spring-loaded stern wings, capable of rotating by an angle of the order of ± 30 ° under the action of forces from vertical fluid flows, begin to reflect these flows into the stern, which creates hydrodynamic traction to start the vessel moving forward, and to maintain its controllability in stormy emergency swimming conditions. At the same time, the efficiency of flapping wings is the higher, the larger and more dangerous the storm waves, and accordingly, the greatest need arises for providing storm maneuvering to prevent the death of the ship.
Очень важно также отметить, что упругие (подпружиненные) перекладки крыльев при их работе в качестве успокоителей качки будут одновременно способствовать меньшим потерям хода при резких воздействиях на винторулевой комплекс со стороны штормовых волн, а в случае оголения крыльев при отрыве кормового подзора от воды над волновой впадиной, в следующей фазе падения корпуса на быстро возвышающуюся волну, не произойдет ударного разрушения крыльев при их жесткой встрече с поверхностью воды.It is also very important to note that the elastic (spring-loaded) wing shifts when they act as pitching dampers will simultaneously contribute to smaller travel losses due to sudden impacts on the propeller-driven complex from the side of storm waves, and in the case of exposure of the wings when the feed gap is separated from the water above the wave trough , in the next phase of the hull falling on a rapidly rising wave, there will be no impact destruction of the wings when they are hard meeting with the surface of the water.
Таким образом, достигается законченное техническое решение о реализации эффективного «Активного стабилизатора килевой и бортовой качки корабля - штормового аварийного аквадвижителя», полностью удовлетворяющего принципам непротиворечивого проектирования корабля в области согласования и устранения негативных эффектов от внедрения новых корабельных механизмов, не привносящих опасных для мореплавания качеств корабля.Thus, a complete technical solution is achieved on the implementation of an effective “Active stabilizer of pitching and onboard rolling of the ship - a storm emergency aqua mover”, which fully complies with the principles of consistent design of the ship in the field of coordination and elimination of negative effects from the introduction of new ship mechanisms that do not introduce dangerous qualities of the ship .
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. Храмушин В.Н. Поисковые исследования штормовой мореходности корабля. Владивосток: Дальнаука, 2003. 172 с.1. Khramushin V.N. Exploratory studies of the stormy seaworthiness of the ship. Vladivostok: Dalnauka, 2003.172 s.
2. История штормовой мореходности (от древности до наших дней): по материалам поисковых и научно-исследовательских работ. Калининград, 1975. - Владивосток. - Санкт - Петербург. - Сахалин, 2003 / В.Н.Храмушин, С.В.Антоненко, А.А.Комарицын и др. Южно-Сахалинск: Сах. кн. изд-во, 2004. - 288 с., ил. + CDROM (www.science.sakhalin.ru/Ship/History.html).2. The history of stormy seaworthiness (from antiquity to the present day): based on materials from search and research work. Kaliningrad, 1975. - Vladivostok. - St. Petersburg. - Sakhalin, 2003 / V.N. Khramushin, S.V. Antonenko, A.A. Komaritsyn et al. Yuzhno-Sakhalinsk: Sakh. Prince Publishing House, 2004 .-- 288 p., ill. + CDROM (www.science.sakhalin.ru/Ship/History.html).
3. Храмушин В.Н. Корабль с плавниковым движителем. Заявка на изобретение в области кораблестроения и науки. Рег. №2007133624, от 07.09.2007 г., Вх. №036721. (www.Youtube.com/Khramushin - «China ship from Marco Polo with Flapping Wing Propulsion»).3. Khramushin V.N. Ship with fin mover. Application for an invention in the field of shipbuilding and science. Reg. No. 2007133624, dated September 7, 2007, In. No. 036721. (www.Youtube.com/Khramushin - “China ship from Marco Polo with Flapping Wing Propulsion”).
4. Храмушин В.Н. Корабль без бортовой качки на волнении. Заявка на изобретение в области кораблестроения и науки. Рег. №2007133623, от 07.09.2007 г, Вх. №036720. (www.Youtube.com/Khramushin. - «Ship with small rolling on heavy waves in towing tank», «Historical Ship on Hurricane Storm Waves»).4. Khramushin V.N. A ship without rolling on waves. Application for an invention in the field of shipbuilding and science. Reg. No. 2007133623, dated September 7, 2007; No. 036720. (www.Youtube.com/Khramushin. - “Ship with small rolling on heavy waves in towing tank”, “Historical Ship on Hurricane Storm Waves”).
5. Храмушин В.Н. Корабль без килевой качки на ходу на волнении. Заявка на изобретение в области кораблестроения и науки. Рег. №2007133625, от 07.09.2007 г., Вх. №036722.5. Khramushin V.N. A ship without pitching on the move on a wave. Application for an invention in the field of shipbuilding and science. Reg. No. 2007133625, dated September 7, 2007, In. No. 036722.
(www.Youtube.com/Khramushin. - «China-1275 from Marco Polo's Map with Ship on Pacific Ocean»).(www.Youtube.com/Khramushin. - “China-1275 from Marco Polo's Map with Ship on Pacific Ocean”).
6. Храмушин В.Н. Навигационный комплекс контроля состояния моря, атмосферы и мореходности корабля. // Крыловские чтения. Проблемы мореходных качеств судов и корабельной гидромеханики. / Сборник избранных докладов. 21-23 октября 2003 г. (6-10 декабря 2006 г). - СПб, Изд-во Остров. 2007. С.17-32.6. Khramushin V.N. Navigation system for monitoring the state of the sea, atmosphere and seaworthiness of the ship. // Krylov readings. Problems of seaworthiness of ships and ship hydromechanics. / Collection of selected reports. October 21-23, 2003 (December 6-10, 2006). - St. Petersburg, Publishing House Island. 2007. P.17-32.
Claims (1)
поворотные баллеры крыльев допускают упругий люфт не менее чем до углов ±30°, обеспечиваемый пружинным (или электромагнитным) устройством с восстанавливающим моментом, пропорциональным отклонению крыла от нейтрального нулевого или заданного аппаратурой управления угла;
оси баллеров проходят через гидродинамический центр бокового сопротивления крыльев, что минимизирует усилия на их перекладку на больших скоростях хода корабля;
при повороте крыльев враздрай на ходу корабля создаются кренящие моменты для компенсации бортовой качки;
при повороте крыльев вместе на всплытие/погружение создаются дифферентующие моменты для компенсации килевой качки;
при использовании двух наклонных крыльев они одновременно будут выполнять функции рулевого устройства с неуправляемым компенсатором центробежного крена на циркуляции и поддерживать улучшенные условия для безопасного маневрирования на крупном волнении;
при использовании горизонтальных крыльев совместно с традиционным вертикальным судовым рулем законы автоматического управления рулем и крыльями становятся независимыми, что позволяет комплексно решать задачи маневрирования и стабилизации корпуса корабля на больших скоростях хода и в условиях штормового волнения;
в случае остановки гребных винтов на крылья начинают действовать вертикальные потоки жидкости, обусловленные вертикальными перемещениями кормовой части корабля в штормовых условиях, при этом крыло упруго поворачивается и создает тяговое усилие для движения корабля вперед, величина которого в гидростатическом приближении многократно превосходит силовое усилие на рычаге между осью баллера и центром площади крыла. The active stabilizer of the pitching and rolling of the ship - the storm emergency propulsion consists of two guided wings or rotary nozzles on the propellers mounted on horizontal or inclined balloons in the stern of the ship's hull under the direct influence of the fluid flow from the working propellers, characterized in that:
rotary wing ballers allow elastic play of at least angles of ± 30 °, provided by a spring (or electromagnetic) device with a restoring moment proportional to the deviation of the wing from a neutral angle of zero or specified by the angle control equipment;
the axis of the balloons passes through the hydrodynamic center of the lateral drag of the wings, which minimizes the effort to shift them at high speeds;
when the wings are rotated vzradry on the fly, heeling moments are created to compensate for side rolling;
when you turn the wings together on the ascent / dive, differentiating moments are created to compensate for pitching;
when using two inclined wings, they will simultaneously perform the functions of a steering device with an uncontrolled compensator of centrifugal roll on circulation and maintain improved conditions for safe maneuvering in large waves;
when using horizontal wings in conjunction with a traditional vertical ship steering wheel, the laws of automatic control of the wheel and wings become independent, which makes it possible to comprehensively solve the problems of maneuvering and stabilizing the ship's hull at high speeds and in conditions of stormy waves;
in the case of stopping the propellers, vertical fluid flows begin to act on the wings due to vertical movements of the stern of the ship under stormy conditions, while the wing rotates elastically and creates a traction force for the ship to move forward, the magnitude of which in the hydrostatic approximation is many times greater than the force on the lever between the axis baller and the center of the wing area.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116649/11A RU2384457C2 (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008116649/11A RU2384457C2 (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2008116649A RU2008116649A (en) | 2009-10-27 |
| RU2384457C2 true RU2384457C2 (en) | 2010-03-20 |
Family
ID=41352796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008116649/11A RU2384457C2 (en) | 2008-04-25 | 2008-04-25 | Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2384457C2 (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488513C1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-07-27 | Дмитрий Юрьевич Соколов | Object with increased stability on water |
| RU2523725C2 (en) * | 2011-12-19 | 2014-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Method for dampening forced vibration of vessel hydrodynamical stabiliser |
| WO2016048196A1 (en) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiyu "Autex Ltd." | System for actively stabilizing a small floating craft |
| RU2607135C2 (en) * | 2015-03-02 | 2017-01-10 | Василий Николаевич Храмушин | Aft end of ship stabilized for storm sailing |
| RU2661271C2 (en) * | 2017-08-28 | 2018-07-13 | Андрей Витальевич Швецов | Moving and steering complex of the ship |
| RU2747323C2 (en) * | 2016-12-07 | 2021-05-04 | Конгсберг Маритайм Свиден АБ | Method and device for reducing azimuthal torque acting on thrust screw-rudder column or azimuth thruster |
| RU2749820C2 (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" | Active bilge watercraft motion stabilizer |
-
2008
- 2008-04-25 RU RU2008116649/11A patent/RU2384457C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2488513C1 (en) * | 2011-11-25 | 2013-07-27 | Дмитрий Юрьевич Соколов | Object with increased stability on water |
| RU2523725C2 (en) * | 2011-12-19 | 2014-07-20 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Балтийский Федеральный Университет имени Иммануила Канта" (БФУ им. И. Канта) | Method for dampening forced vibration of vessel hydrodynamical stabiliser |
| WO2016048196A1 (en) | 2014-09-25 | 2016-03-31 | Obschestvo S Ogranichennoi Otvetstvennostiyu "Autex Ltd." | System for actively stabilizing a small floating craft |
| RU2607135C2 (en) * | 2015-03-02 | 2017-01-10 | Василий Николаевич Храмушин | Aft end of ship stabilized for storm sailing |
| RU2747323C2 (en) * | 2016-12-07 | 2021-05-04 | Конгсберг Маритайм Свиден АБ | Method and device for reducing azimuthal torque acting on thrust screw-rudder column or azimuth thruster |
| RU2661271C2 (en) * | 2017-08-28 | 2018-07-13 | Андрей Витальевич Швецов | Moving and steering complex of the ship |
| RU2749820C2 (en) * | 2019-11-26 | 2021-06-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный университет" (СПбГУ)" | Active bilge watercraft motion stabilizer |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2008116649A (en) | 2009-10-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2384457C2 (en) | Active stabiliser of pitching and rolling motion of ship - stormy emergency propeller | |
| CN108313232B (en) | Combined ship stabilizing device based on two-dimensional vector propeller and moving weight | |
| US8881664B2 (en) | Method for maintaining the heading of a ship | |
| CN102935874B (en) | Two submerged body small-waterplane-area compound unmanned surface vehicle | |
| US9809211B2 (en) | Three stage watercraft | |
| CN111572720A (en) | High-speed high-sea-condition submersible multi-body unmanned aircraft and control method thereof | |
| CN206528588U (en) | Bow suppression ripple, which subtracts, shakes attached body | |
| JP2003026096A (en) | Two-rudder system for large ship | |
| CA2978107C (en) | Three stage watercraft | |
| JPH05238470A (en) | Multi-hull vessel | |
| Aage et al. | Hydrodynamic manoeuvrability data of a flatfish type AUV | |
| AU2004270614C1 (en) | Two degree of freedom rudder/stabilizer for waterborne vessels | |
| CN109094750B (en) | Swing telescopic arm stabilizing device for stabilizing rolling of ship | |
| RU2615031C2 (en) | Method for movement on "water cushion" and gliding vessel for its implementation | |
| RU2653983C1 (en) | Surface-underwater vehicle with changed geometry of shape form | |
| CN212861810U (en) | Ship trident rudder fin | |
| WO2020070526A1 (en) | Revolving sailing catamaran watercraft | |
| CN110435857B (en) | Multi-degree-of-freedom controllable pod type underwater towed body with stable posture | |
| RU209556U1 (en) | ULTRA-LIGHT HEAVY Cushion | |
| RU2652940C1 (en) | Wind scoop vessel | |
| CN208882088U (en) | Submariner, sliding dual-purpose ship | |
| DE2313644A1 (en) | WIND-DRIVEN VEHICLE CHAINED TO THE WATER SURFACE | |
| WO2009150615A2 (en) | A transportation vehicle | |
| RU2607135C2 (en) | Aft end of ship stabilized for storm sailing | |
| WO1997038895A1 (en) | Improved keel for aquatic craft |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100426 |