RU2758525C1 - Propulsion system for surface vessel with outboard engine - Google Patents

Propulsion system for surface vessel with outboard engine Download PDF

Info

Publication number
RU2758525C1
RU2758525C1 RU2021100710A RU2021100710A RU2758525C1 RU 2758525 C1 RU2758525 C1 RU 2758525C1 RU 2021100710 A RU2021100710 A RU 2021100710A RU 2021100710 A RU2021100710 A RU 2021100710A RU 2758525 C1 RU2758525 C1 RU 2758525C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
propeller
blades
nozzle
diameter
annular
Prior art date
Application number
RU2021100710A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Геворк Владленович Брутян
Михаил Павлович Лобачев
Original Assignee
Геворк Владленович Брутян
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геворк Владленович Брутян filed Critical Геворк Владленович Брутян
Priority to RU2021100710A priority Critical patent/RU2758525C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758525C1 publication Critical patent/RU2758525C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H5/00Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water
    • B63H5/07Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers
    • B63H5/16Arrangements on vessels of propulsion elements directly acting on water of propellers characterised by being mounted in recesses; with stationary water-guiding elements; Means to prevent fouling of the propeller, e.g. guards, cages or screens

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ocean & Marine Engineering (AREA)
  • Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)

Abstract

FIELD: shipbuilding.
SUBSTANCE: invention relates to shipbuilding. The propulsion system of a surface vessel with an outboard engine contains a propeller-like blade propeller fixed to the shaft. The propeller is equipped with two sections of the protective guard, attached through the mounting plate to the anti-cavitation plate of the engine and to the propeller gearbox. One of the sections is located in front of the propeller and is connected to the second section by means of spacers. One section consists of an annular guide nozzle having a smaller diameter than the propeller. The second section is made in the form of an extended annular profiled guide nozzle enclosing the propeller and is located along the propeller axis so that its inlet section is spaced from the propeller disk upstream at a distance of at least 0.14 of the propeller diameter. The inner side of the nozzle is substantially flat and curved outward. The chord of the nozzle profile is oriented at an angle of 1-3° to the propeller axis. The propulsion system includes mounted on the annular guide nozzle housing and located behind the propeller a circular blade straightening apparatus. The apparatus contains blades located around the guide nozzle, and located axisymmetrically with the propeller a circular ring with a diameter of at least 0.4 of the propeller diameter. The blades are closed on the ring, which are installed in the guide nozzle at an angle of 70-75° to the propeller axis. The blades are in the form of a parallelogram with oblique angles. The blade profile has a length of not more than 0.22 of the propeller diameter. The trailing edges of the blades are located gradually beyond the cut level of the guide nozzle in the radial direction and form an acute angle with the housing of the blade, which belongs to the generatrix of the said circular ring. The leading edge is spaced from the propeller disc by 0.35-0.45 of the propeller diameter. The number of blades of the apparatus exceeds the number of propeller blades by at least one to reduce unsteady forces at the blade frequency.
EFFECT: invention increases efficiency of the propulsion system and the possibility of using guide nozzles with propellers of outboard motors of different power ranges having different longitudinal lengths.
3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области судостроения и касается вопроса обеспечения безопасности эксплуатации движительного комплекса надводного судна, использующего подвесной двигатель, с сохранением эффективности его работы.The invention relates to the field of shipbuilding and concerns the issue of ensuring the safety of operation of the propulsion system of a surface vessel using an outboard engine, while maintaining the efficiency of its operation.

Известен движительный комплекс надводного судна, содержащий установленный на гребном валу гребной винт и систему концентрично расположенных защитных кольцевых направляющих насадок, прикрепленных через монтажную плиту к противокавитационной плите и к корпусу редуктора гребного винта, предназначенных для защиты гребного винта от попадания посторонних предметов. Одна из указанных секций состоит из одной кольцевой насадки, имеющей диаметр, меньший диаметра гребного винта, и размещена перед гребным винтом. Вторая секция состоит из двух расположенных друг за другом вдоль оси кольцевых насадок, установлена охватывающей гребной винт радиально и размещена в районе диска гребного винта. Первая секция соединена со второй с помощью расположенных по окружности кольцевой насадки распорок в виде ребер, которые при этом образуют первую секцию защитного ограждения гребного винта от попадания в него инородных тел в воде. Кольцевые насадки второй секции также соединены друг с другом посредством аналогичных распорок, которые вместе с упомянутыми кольцевыми насадками образуют вторую секцию защитного ограждения гребного винта (Патент RU №2429160 от 20.09.2011 г.) - прототип.Known propulsion system of a surface ship containing a propeller mounted on the propeller shaft and a system of concentrically located protective annular guide nozzles attached through the mounting plate to the anti-cavitation plate and to the propeller gearbox housing, designed to protect the propeller from foreign objects. One of these sections consists of one annular nozzle having a diameter smaller than the diameter of the propeller, and is located in front of the propeller. The second section consists of two annular nozzles located one after another along the axis, installed radially covering the propeller and placed in the area of the propeller disk. The first section is connected to the second by means of spacers in the form of ribs located along the circumference of the annular nozzle, which at the same time form the first section of the propeller propeller guard against ingress of foreign bodies in the water. The annular nozzles of the second section are also connected to each other by means of similar spacers, which, together with the mentioned annular nozzles, form the second section of the propeller guard (Patent RU No. 2429160 from 20.09.2011) is a prototype.

Однако в известном устройстве не обеспечивается достаточное повышение упора гребного винта и тяги движительного комплекса судна. Защитное ограждение гребного винта в виде кольцевых профилированных направляющих кольцевых насадок и расположенных на них по периметру протяженных продольных распорок увеличивает сопротивление движению судна и в результате тяга движительного комплекса падает и надводное судно не развивает необходимой скорости, адекватной объему потребляемого двигателем топлива. Кроме того, из-за отсутствия защитного ограждения за гребным винтом существует вероятность попадания в область работающего гребного винта инородных предметов, или в местах отдыха людей есть опасность нанесения травмы находящемуся в воде человеку. И наконец, поскольку для подвесных моторов судна различного диапазона мощностей расстояние от противокавитационной плиты до оси гребного винта отличается, то соосность направляющей насадки и гребного винта в этом случае не будет обеспечиваться, что будет являться препятствием для использования направляющих насадок гребных винтов подвесных моторов одного диапазона мощностей с указанными моторами другого диапазона мощностей.However, the known device does not provide a sufficient increase in the propeller stop and the thrust of the propulsion system of the ship. The propeller guard in the form of annular profiled guide annular nozzles and extended longitudinal struts located on them along the perimeter increases the resistance to the movement of the vessel and, as a result, the thrust of the propulsion system falls and the surface vessel does not develop the required speed adequate to the volume of fuel consumed by the engine. In addition, due to the lack of a protective guard behind the propeller, there is a possibility of foreign objects falling into the area of the working propeller, or in places where people rest there is a risk of injury to a person in the water. And finally, since the distance from the anti-cavitation plate to the propeller axis is different for the outboard motors of a vessel of different power range, the alignment of the guide nozzle and the propeller in this case will not be ensured, which will be an obstacle to using the guide nozzles of the propellers of the outboard motors of the same power range. with the specified motors of a different power range.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности движительного комплекса надводного судна с подвесным двигателем за счет снижения сопротивления его защитного ограждения с одновременным исключением падения упора гребного винта и тяги движительного комплекса, за счет повышения эффективности защиты от возможного попадания в область работы гребного винта инородных тел в воде, а также обеспечения возможности использования направляющих насадок выбранного определенного диаметра с гребными винтами подвесных моторов разного диапазона мощностей и имеющими различную продольную протяженность.The objective of the present invention is to increase the efficiency of the propulsion system of a surface vessel with an outboard engine by reducing the resistance of its protective fence while eliminating the fall of the propeller stop and the thrust of the propulsion system, by increasing the efficiency of protection against possible ingress of foreign bodies into the area of operation of the propeller propeller in the water, as well as providing the possibility of using guide nozzles of a selected specific diameter with propellers of outboard motors of different power ranges and having different longitudinal lengths.

Для этого у известного движительного комплекса надводного судна с подвесным двигателем, содержащем закрепленный на валу лопастной движитель в виде гребного винта, оснащенного двумя секциями защитного ограждения, прикрепленными через монтажную плиту к противокавитационной плите двигателя и к редуктору гребного винта, одна из которых, состоящая из одной кольцевой направляющей насадки, имеющей диаметр, меньший диаметра гребного винта, размещена перед гребным винтом и соединена со второй секцией, состоящей из кольцевой направляющей насадки, охватывающей гребной винт радиально и размещенной ниже по потоку в районе диска гребного винта, посредством расположенных по окружности кольцевых насадок распорок, которые при этом совместно с упомянутой кольцевой насадкой меньшего диаметра образуют первую секцию защитного ограждения гребного винта от попадания в него инородных тел в воде, а с другой кольцевой насадкой образуют вторую секцию защитного ограждения, по изобретению вторая секция защитного ограждения выполнена в виде охватывающей гребной винт протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки, расположенной относительно гребного винта вдоль его оси так, что ее входное сечение отстоит от диска гребного винта вверх по потоку на расстоянии не менее 0,14 диаметра гребного винта. Насадка спрофилирована таким образом, что внутренняя сторона практически плоская и установлена кривизной наружу, а хорда профиля насадки ориентирована под углом 1-3 градуса к оси гребного винта. При этом в состав движительного комплекса введен установленный на корпусе кольцевой направляющей насадки и расположенный за гребным винтом круговой лопастной спрямляющий аппарат, содержащий лопатки, размещенные по кругу корпуса направляющей насадки, и расположенное осесимметрично с гребным винтом круговое кольцо диаметром не менее 0,4 диаметра гребного винта, на котором замыкаются лопатки. Лопатки установлены в направляющей насадке под углом 70-75 градусов к оси гребного винта и с выходящей за пределы плоскости среза насадки задней кромкой, лопатки имеют в плане форму параллелограмма, имеющего косые углы. Причем профиль лопаток имеет длину не более 0,22 диаметра гребного винта, и их задние кромки при этом соответственно располагаются также постепенно выходящими за пределы уровня среза кольцевой направляющей насадки в радиальном направлении, и образуют острый угол с основанием лопатки, принадлежащем образующей упомянутого кругового кольца. Передняя кромка кругового кольца при этом отстоит от диска гребного винта на величину в 0,35-0,45 диаметра гребного винта. Число лопаток спрямляющего аппарата превышает число лопастей гребного винта по меньшей мере на одну единицу для снижения нестационарных сил на лопастной частоте.For this purpose, in the known propulsion system of a surface vessel with an outboard engine, containing a propeller-like vane propeller attached to the shaft, equipped with two sections of a protective guard attached through a mounting plate to the engine anti-cavitation plate and to the propeller gearbox, one of which, consisting of one an annular guide nozzle, having a diameter smaller than the diameter of the propeller, is placed in front of the propeller and is connected to the second section, consisting of an annular guide nozzle, enclosing the propeller radially and located downstream in the area of the propeller disk, by means of spacers located around the circumference of the annular nozzles , which together with the above-mentioned annular nozzle of a smaller diameter form the first section of the propeller protection from foreign bodies in the water, and with the other annular nozzle form the second section of the protective barrier, according to the invention, the second section of the protective Citizenship is made in the form of an extended annular profiled guide nozzle enclosing the propeller, located relative to the propeller along its axis so that its inlet section is spaced from the propeller disk upstream at a distance of at least 0.14 of the propeller diameter. The nozzle is profiled in such a way that the inner side is practically flat and curved outward, and the chord of the nozzle profile is oriented at an angle of 1-3 degrees to the propeller axis. At the same time, the propulsion system includes a circular blade straightening device mounted on the housing of an annular guide nozzle and located behind the propeller, containing blades placed around the body of the guide nozzle, and an annular ring with a diameter of at least 0.4 of the propeller diameter located axisymmetrically with the propeller , on which the blades are closed. The blades are installed in the guide nozzle at an angle of 70-75 degrees to the axis of the propeller and with a trailing edge extending beyond the cutoff plane of the nozzle, the blades have a parallelogram shape in plan, having oblique angles. Moreover, the profile of the blades has a length of no more than 0.22 of the propeller diameter, and their trailing edges are accordingly located also gradually extending beyond the cut level of the annular guide nozzle in the radial direction, and form an acute angle with the blade base belonging to the generatrix of the said circular ring. In this case, the leading edge of the circular ring is spaced from the propeller disc by 0.35-0.45 of the propeller diameter. The number of straightening vanes exceeds the number of propeller blades by at least one unit to reduce unsteady forces at the blade frequency.

Кроме того, лопатки в продольном сечении имеют симметричный или крыловидный профиль.In addition, the longitudinal section of the blades has a symmetrical or pterygoid profile.

При этом крепление защитных профилированных направляющих насадок к противокавитационной плите двигателя выполнено с возможностью регулировки положения кольцевых направляющих насадок по высоте от места их крепления для обеспечения совмещения их оси с осью гребного винта.In this case, the attachment of the protective profiled guide nozzles to the anti-cavitation plate of the engine is made with the possibility of adjusting the position of the annular guide nozzles in height from the place of their attachment to ensure alignment of their axis with the axis of the propeller.

Выполнение охватывающей гребной винт второй секции направляющих насадок в виде протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки, расположенной относительно гребного винта так, что ее входное сечение расположено перед гребным винтом на расстоянии не менее 0,14 его диаметра, 0,14 диаметра гребного винта, насадка спрофилирована таким образом, что внутренняя сторона практически плоская и установлена кривизной наружу, а хорда профиля насадки ориентирована под углом 1-3 градуса к оси гребного винта позволяет повысить тягу движительного комплекса.Implementation of the second section of the propeller nozzles enclosing the propeller in the form of an extended annular profiled guide nozzle located relative to the propeller so that its inlet section is located in front of the propeller at a distance of at least 0.14 of its diameter, 0.14 of the propeller diameter, the nozzle is profiled in such a way in such a way that the inner side is practically flat and is set with the curvature outward, and the chord of the nozzle profile is oriented at an angle of 1-3 degrees to the axis of the propeller, which makes it possible to increase the thrust of the propulsion system.

Кроме того, протяженная кольцевая профилированная направляющая насадка одновременно выполняет функцию защитного ограждения гребного винта, повышая эффективность защиты от попадания в область работающего гребного винта инородных тел и предметов в воде. Одновременно она уменьшает сопротивление продольных ребер, по сравнению с известным устройством, за счет исключения обтекания с большими скоростями части ребер, расположенных в известном устройстве между насадками второй секции ограждения.In addition, the extended annular profiled guide nozzle simultaneously serves as a protective shield for the propeller, increasing the efficiency of protection against foreign bodies and objects in the water entering the area of the working propeller. At the same time, it reduces the resistance of the longitudinal ribs, in comparison with the known device, due to the elimination of high-speed flow around a part of the ribs located in the known device between the nozzles of the second section of the fence.

Введением в состав движительного комплекса спрямляющего поток аппарата, размещенного за гребным винтом и состоящего из расположенных по окружности и закрепленных на корпусе кольцевой направляющей насадки профилированных направляющих лопаток, установленных под углом к оси гребного винта, равном 70-75 градусам, осуществляется раскручивание потока воды и частичное его выпрямление, что обеспечивает преобразование части вращательной энергии потока в поступательную, увеличивая тем самым пропульсивный коэффициент (КПД) гребного винта. Кроме того, спрямляющий аппарат дополнительно выполняет также функцию защитного ограждения гребного винта от попадания в него извне инородных предметов и тел в воде.By introducing into the propulsion complex a flow straightening apparatus located behind the propeller and consisting of profiled guide vanes located around the circumference and fixed on the housing of an annular guide nozzle, installed at an angle to the propeller axis equal to 70-75 degrees, the water flow is unwound and partial its straightening, which ensures the conversion of part of the rotational energy of the flow into translational, thereby increasing the propulsion coefficient (efficiency) of the propeller. In addition, the straightening device additionally performs the function of a propeller guard against foreign objects and bodies in the water from entering it from the outside.

Число лопаток спрямляющего аппарата превышает число лопастей гребного винта по меньшей мере на одну единицу для снижения нестационарных сил на лопастной частоте.The number of straightening vanes exceeds the number of propeller blades by at least one unit to reduce unsteady forces at the blade frequency.

Поскольку для подвесных моторов судна различного диапазона мощности отстояние оси гребного винта от противокавитационной плиты будет отличаться, то для совмещения оси защитных направляющих насадок с осью гребного винта крепление профилированных направляющих насадок к противокавитационной плите двигателя выполнено с возможностью регулировки положения направляющих насадок по высоте.Since the distance between the propeller axis and the anti-cavitation plate will differ for outboard motors of a vessel of various power ranges, in order to align the axis of the protective guide nozzles with the axis of the propeller, the attachment of the profiled guide nozzles to the anti-cavitation plate of the engine is made with the possibility of adjusting the position of the guide nozzles in height.

Размещение направляющих лопаток с отстоянием от диска гребного винта передней кромки кольца замыкания лопаток, составляющим 0,35-0,45 диаметра гребного винта, и их выполнение и установка с постепенно выходящими своими задними кромками за пределы среза кольцевой направляющей насадки в радиальном направлении, отсчитываемом от нее в сторону кругового кольца, на котором они имеют наибольший выход по потоку от среза упомянутой насадки, обеспечивает возможность установки гребных винтов с увеличенной продольной протяженностью.Placement of guide vanes with a distance from the propeller disc of the leading edge of the blade closing ring, which is 0.35-0.45 of the propeller diameter, and their implementation and installation with their trailing edges gradually extending beyond the cut of the annular guide nozzle in the radial direction, counted from it towards the circular ring, on which they have the greatest outlet downstream from the cut of the said nozzle, provides the possibility of installing propellers with an increased longitudinal length.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 представлен общий вид предлагаемого движительного комплекса надводного судна с подвесным двигателем и на фиг. 2 - вид сбоку на движительный комплекс на фиг. 1.The essence of the invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a general view of the proposed propulsion system of a surface vessel with an outboard engine, and FIG. 2 is a side view of the propulsion system of FIG. 1.

Движительный комплекс содержит закрепленный на валу (на рисунке не показано) лопастной движитель в виде гребного винта 1, оснащенного двумя секциями защитных насадок 2 и 3 в виде концентрично расположенных кольцевых направляющих насадок (фиг. 1, 2), прикрепленных через монтажную плиту 4 к противокавитационной плите 5 двигателя и к редуктору гребного винта (на рисунке не показаны). Одна из секций защитных насадок 2 состоит из одной кольцевой направляющей насадки 2, имеющей диаметр, меньший диаметра гребного винта 1, и размещена она перед гребным винтом 1 и соединена со второй секцией 3 защитных насадок, размещенной ниже по потоку в районе диска гребного винта 1, посредством расположенных по окружности профилированной кольцевой насадки 2 распорок 6. Указанные распорки 6 совместно с упомянутой кольцевой направляющей насадкой 2 образуют первую секцию защитного ограждения гребного винта 1 от попадания в него инородных тел и предметов в воде. Другая секция защитного ограждения, установленная охватывающей гребной винт 1 радиально, одновременно образует вторую секцию защитного ограждения 3 и выполнена она в виде протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки 3, расположенной относительно гребного винта 1 вдоль его оси так, что ее входное сечение отстоит от диска гребного винта 1 вверх по потоку на расстоянии не менее 0,14 диаметра гребного винта.The propulsion system contains a blade propeller fixed on a shaft (not shown in the figure) in the form of a propeller 1, equipped with two sections of protective nozzles 2 and 3 in the form of concentrically arranged annular guide nozzles (Fig. 1, 2), attached through the mounting plate 4 to the anti-cavitation plate 5 of the engine and to the propeller gearbox (not shown in the figure). One of the sections of protective nozzles 2 consists of one annular guide nozzle 2, having a diameter smaller than the diameter of the propeller 1, and it is located in front of the propeller 1 and connected to the second section 3 of the protective nozzles located downstream in the area of the propeller disk 1, by means of spacers 6 located around the circumference of the profiled annular nozzle 2. Said spacers 6, together with the said annular guide nozzle 2, form the first section of the propeller 1 protective sheathing from foreign bodies and objects in the water. Another section of the protective guard, installed covering the propeller 1 radially, simultaneously forms the second section of the protective guard 3 and is made in the form of an extended annular profiled guide nozzle 3 located relative to the propeller 1 along its axis so that its inlet section is spaced from the propeller disk 1 upstream at a distance of at least 0.14 propeller diameter.

В состав движительного комплекса входит установленный на корпусе кольцевой профилированной направляющей насадки 3 второй секции защитного ограждения и расположенный за гребным винтом 1 круговой спрямляющий аппарат 7, 8. Он состоит из размещенных по кругу корпуса направляющей насадки 3 защитного ограждения лопаток 7, имеющих в плане форму параллелограмма, и расположенного осесимметрично с гребным винтом кругового кольца 8 диаметром не менее 0,4 диаметра гребного винта 1, на котором жестко замыкаются лопатки 7, которые установлены в направляющей насадке 3 под углом 70-75 градусов к оси гребного винта 1 и с выходящей за пределы плоскости среза насадки 3 задней кромкой. Лопатки 7 имеют в плане форму параллелограмма, имеющего косые углы. Профили лопаток 7 имеют длину не более 0,22 диаметра гребного винта 1. Круговое кольцо 8 спрямляющего аппарата расположено вдоль оси движителя с отстоянием его передней кромки от диска гребного винта 1, составляющим 0,35-0,45 диаметра гребного винта. Задние кромки замыкающихся таким образом на круговом кольце 8 лопаток 7 располагаются постепенно выходящими за пределы уровня среза кольцевой направляющей насадки 3 в направлении от нее в сторону кругового кольца 8 и образуют с ее образующей острый угол. Число лопаток 7 спрямляющего аппарата превышает число лопастей гребного винта 1 по меньшей мере на одну единицу, для снижения нестационарных сил на лопастной частоте.The propulsion system includes a circular straightening device 7, 8 installed on the body of an annular profiled guide nozzle 3 of the second section of the guard and located behind the propeller 1, a circular straightening device 7, 8. It consists of blades 7 placed around the body of the guide nozzle 3 of a protective guard, having a parallelogram shape in plan , and located axisymmetrically with the propeller of an annular ring 8 with a diameter of at least 0.4 of the diameter of the propeller 1, on which the blades 7 are rigidly closed, which are installed in the guide nozzle 3 at an angle of 70-75 degrees to the axis of the propeller 1 and beyond cutting plane of the nozzle 3 with the trailing edge. The blades 7 are in the form of a parallelogram with oblique angles. The blade profiles 7 have a length of not more than 0.22 of the propeller 1 diameter. The circular ring 8 of the straightening apparatus is located along the axis of the propeller with the distance of its leading edge from the propeller 1 disk, which is 0.35-0.45 of the propeller diameter. The trailing edges of the blades 7 closing in this way on the circular ring 8 are located gradually extending beyond the cut level of the annular guide nozzle 3 in the direction from it towards the circular ring 8 and form an acute angle with its generatrix. The number of blades 7 of the straightening apparatus exceeds the number of blades of the propeller 1 by at least one unit to reduce unsteady forces at the blade frequency.

Наряду с этим лопатки 7 в продольном сечении имеют симметричный или крыловидный профиль.Along with this, the blades 7 in longitudinal section have a symmetrical or wing-shaped profile.

При этом крепление защитных профилированных направляющих насадок 2 и 3 к противокавитационной плите 5 двигателя выполнено с возможностью регулировки положения кольцевых направляющих насадок 2, 3 по высоте от места их крепления для обеспечения совмещения их оси с осью гребного винта 1.In this case, the attachment of the protective profiled guide nozzles 2 and 3 to the anti-cavitation plate 5 of the engine is made with the possibility of adjusting the position of the annular guide nozzles 2, 3 in height from the place of their attachment to ensure alignment of their axis with the axis of the propeller 1.

Предлагаемый движительный комплекс надводного судна с подвесным двигателем функционирует следующим образом.The proposed propulsion system for a surface vessel with an outboard engine operates as follows.

При движении в воде надводного судна с подвесным двигателем поток воды, создаваемый гребным винтом 1, несколько закручиваясь и ускоряясь внутри протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки 3, подходит к спрямляющему аппарату и проходит на его лопатки 7, которые, раскручивая поток в противоположном направлении закрутки, частично выпрямляют его, что обеспечивает преобразование части вращательной энергии потока в поступательную с некоторым увеличением тяги. В результате этого повышается КПД движителя. Расположение направляющих лопаток 7 с постепенно выходящими за пределы уровня среза профилированной направляющей насадки 3 в радиальном направлении от упомянутой насадки в сторону оси насадки позволяет использовать движительный комплекс с гребными винтами, имеющими различные продольные габариты.When a surface vessel with an outboard engine moves in the water, the water flow created by the propeller 1, twisting and accelerating slightly inside the extended annular profiled guide nozzle 3, approaches the straightening device and passes onto its blades 7, which, spinning the flow in the opposite direction of rotation, partially straighten it, which ensures the transformation of part of the rotational energy of the flow into translational one with some increase in thrust. As a result, the efficiency of the propulsion unit is increased. The arrangement of the guide vanes 7 with gradually extending beyond the cut level of the profiled guide nozzle 3 in the radial direction from the said nozzle towards the axis of the nozzle allows the use of a propulsion system with propellers having different longitudinal dimensions.

Поскольку число лопаток 7 спрямляющего аппарата превышает число лопастей гребного винта 1 по меньшей мере на одну единицу, снижаются нестационарные силы на лопастной частоте. Кроме того, спрямляющий аппарат дополнительно выполняет также функцию защитного ограждения гребного винта 1 от попадания в него извне инородных предметов и тел в воде, в том числе и на заднем ходу.Since the number of blades 7 of the straightening apparatus exceeds the number of blades of the propeller 1 by at least one unit, unsteady forces at the blade frequency are reduced. In addition, the straightening apparatus additionally performs the function of a protective shield for the propeller 1 from foreign objects and bodies in the water from outside, including when reversing.

Вторая секция направляющих насадок, выполненная в виде протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки 3, спрофилирована и установлена таким образом, что практически не изменяет режим работы гребного винта 1, одновременно выполняя функцию защитного ограждения гребного винта в районе его диска и ниже по потоку В результате этого снижается сопротивление движительного комплекса, имевшее место при использовании в районе диска гребного винта и ниже по потоку (по прототипу) насадки, состоящей из двух установленных друг за другом частей, соединенных протяженными продольными распорками в виде ребер, расположенных по окружности кольцевой насадки 3, которые образовывали вторую секцию защитного ограждения гребного винта, и повышается тяга и КПД гребного винта и движителя в целом.The second section of the propeller nozzles, made in the form of an extended annular profiled guide nozzle 3, is profiled and installed in such a way that it practically does not change the mode of operation of the propeller 1, while simultaneously performing the function of a protective shield for the propeller in the area of its disk and downstream. the resistance of the propulsion system, which occurred when using in the area of the propeller disk and downstream (according to the prototype) nozzles, consisting of two parts installed one after another, connected by extended longitudinal spacers in the form of ribs located around the circumference of the annular nozzle 3, which formed the second section of the propeller guard, and the thrust and efficiency of the propeller and the propeller as a whole are increased.

Предлагаемый движительный комплекс надводного судна с подвесным двигателем обладает пониженным сопротивлением его защитного ограждения, одновременно обеспечивает исключение падения упора гребного винта и тяги судна, обладает повышенной эффективностью защиты от возможного попадания в область работы гребного винта инородных тел и людей в воде, а также обеспечивает возможность использования направляющих насадок выбранного определенного диаметра с гребными винтами подвесных моторов разного диапазона мощностей и имеющими различную продольную протяженность.The proposed propulsion system of a surface vessel with an outboard engine has a reduced resistance of its protective fence, at the same time ensures the elimination of the propeller stop and the ship's thrust from falling, has an increased efficiency of protection against possible ingress of foreign bodies and people in the water into the propeller operation area, and also provides the possibility of using guide nozzles of a selected specific diameter with propellers of outboard motors of different power ranges and having different longitudinal lengths.

Claims (3)

1. Движительный комплекс надводного судна с подвесным двигателем, содержащий закрепленный на валу лопастной движитель в виде гребного винта, оснащенного двумя секциями защитного ограждения, прикрепленными через монтажную плиту к противокавитационной плите двигателя и к редуктору гребного винта, одна из которых, состоящая из одной кольцевой направляющей насадки, имеющей диаметр, меньший диаметра гребного винта, размещена перед гребным винтом и соединена со второй секцией, состоящей из кольцевой направляющей насадки, охватывающей гребной винт радиально и размещенной ниже по потоку в районе диска гребного винта, посредством расположенных по окружности кольцевых насадок распорок, которые при этом совместно с упомянутой кольцевой насадкой меньшего диаметра образуют первую секцию защитного ограждения гребного винта от попадания в него инородных тел в воде, а с другой кольцевой насадкой образуют вторую секцию защитного ограждения, отличающийся тем, что вторая секция защитного ограждения выполнена в виде охватывающей гребной винт протяженной кольцевой профилированной направляющей насадки, расположенной относительно гребного винта вдоль его оси так, что ее входное сечение отстоит от диска гребного винта вверх по потоку на расстоянии не менее 0,14 диаметра гребного винта, насадка спрофилирована таким образом, что внутренняя сторона практически плоская и установлена кривизной наружу, а хорда профиля насадки ориентирована под углом 1-3 градуса к оси гребного винта, при этом в состав движительного комплекса введен установленный на корпусе кольцевой направляющей насадки и расположенный за гребным винтом круговой лопастной спрямляющий аппарат, содержащий лопатки, размещенные по кругу корпуса направляющей насадки, и расположенное осесимметрично с гребным винтом круговое кольцо диаметром не менее 0,4 диаметра гребного винта, на котором замыкаются лопатки, которые установлены в направляющей насадке под углом 70-75 градусов к оси гребного винта и с выходящей за пределы плоскости среза насадки задней кромкой, лопатки имеют в плане форму параллелограмма, имеющего косые углы, причем профиль лопаток имеет длину не более 0,22 диаметра гребного винта и их задние кромки при этом соответственно располагаются также постепенно выходящими за пределы уровня среза кольцевой направляющей насадки в радиальном направлении и образуют острый угол с основанием лопатки, принадлежащим образующей упомянутого кругового кольца, передняя кромка которого при этом отстоит от диска гребного винта на величину в 0,35-0,45 диаметра гребного винта, причем число лопаток спрямляющего аппарата превышает число лопастей гребного винта по меньшей мере на одну единицу для снижения нестационарных сил на лопастной частоте.1. Propulsion system of a surface vessel with an outboard engine, containing a propeller-shaped vane propeller attached to the shaft, equipped with two sections of the protective guard, attached through the mounting plate to the engine anti-cavitation plate and to the propeller gearbox, one of which, consisting of one annular guide a nozzle having a diameter smaller than the diameter of the propeller is placed in front of the propeller and is connected to the second section, consisting of an annular guide nozzle, enclosing the propeller radially and located downstream in the area of the propeller disk, by means of spacers located around the circumference of the annular nozzles, which at the same time, together with the said annular nozzle of a smaller diameter, they form the first section of the propeller's protective sheath against foreign bodies in the water, and with the other annular nozzle they form a second section of the protective sheath, characterized in that the second section of the protective sheath is made It is in the form of an extended annular profiled guide nozzle enclosing the propeller, located relative to the propeller along its axis so that its inlet section is spaced from the propeller disk upstream at a distance of at least 0.14 of the propeller diameter, the nozzle is profiled in such a way that the inner side is practically flat and is set with the curvature outward, and the chord of the nozzle profile is oriented at an angle of 1-3 degrees to the propeller axis, while the propulsion system includes an annular guide nozzle mounted on the housing and located behind the propeller with a circular blade straightening apparatus containing blades , placed around the guide nozzle body, and located axisymmetrically with the propeller, an annular ring with a diameter of at least 0.4 of the propeller diameter, on which the blades are closed, which are installed in the guide nozzle at an angle of 70-75 degrees to the propeller axis and extending beyond cut plane limits nozzles with a trailing edge, the blades are in the form of a parallelogram having oblique angles, and the profile of the blades has a length of no more than 0.22 of the propeller diameter and their trailing edges, respectively, are also located gradually beyond the cut level of the annular guide nozzle in the radial direction and form an acute angle with the blade base belonging to the generatrix of the said circular ring, the leading edge of which is at the same time spaced from the propeller disc by 0.35-0.45 of the propeller diameter, and the number of straightening apparatus blades exceeds the number of propeller blades at least by one unit to reduce unsteady forces at the blade frequency. 2. Движительный комплекс надводного судна по п. 1, отличающийся тем, что лопатки в продольном сечении имеют симметричный или крыловидный профиль.2. The propulsion system of a surface vessel according to claim 1, characterized in that the blades in longitudinal section have a symmetrical or wing-shaped profile. 3. Движительный комплекс надводного судна по любому из пп. 1 или 2, отличающийся тем, что крепление защитных профилированных направляющих насадок к противокавитационной плите двигателя выполнено с возможностью регулировки положения кольцевых направляющих насадок по высоте от места их крепления для обеспечения совмещения их оси с осью гребного винта.3. The propulsion system of a surface vessel according to any one of paragraphs. 1 or 2, characterized in that the attachment of the protective profiled guide nozzles to the anti-cavitation plate of the engine is made with the possibility of adjusting the position of the annular guide nozzles in height from the place of their attachment to ensure alignment of their axis with the axis of the propeller.
RU2021100710A 2021-01-13 2021-01-13 Propulsion system for surface vessel with outboard engine RU2758525C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100710A RU2758525C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Propulsion system for surface vessel with outboard engine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021100710A RU2758525C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Propulsion system for surface vessel with outboard engine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758525C1 true RU2758525C1 (en) 2021-10-29

Family

ID=78466503

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021100710A RU2758525C1 (en) 2021-01-13 2021-01-13 Propulsion system for surface vessel with outboard engine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758525C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211287U1 (en) * 2022-03-16 2022-05-30 Илья Владимирович Посконнов OUTBOARD PROPELLER GUIDE

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU59514A1 (en) * 1940-07-27 1940-11-30 И.Е. Турчан Propeller guide
SU1544640A1 (en) * 1987-08-05 1990-02-23 Предприятие П/Я Р-6285 Propeller protection device
US20020094730A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-18 Schultz William C. Thrust enhancing propeller guard assembly
US7854637B2 (en) * 2005-07-05 2010-12-21 Marine Propulsion Technologies, Inc. Multiple venturi nozzle system for watercraft

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU59514A1 (en) * 1940-07-27 1940-11-30 И.Е. Турчан Propeller guide
SU1544640A1 (en) * 1987-08-05 1990-02-23 Предприятие П/Я Р-6285 Propeller protection device
US20020094730A1 (en) * 2001-01-18 2002-07-18 Schultz William C. Thrust enhancing propeller guard assembly
US7854637B2 (en) * 2005-07-05 2010-12-21 Marine Propulsion Technologies, Inc. Multiple venturi nozzle system for watercraft

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU211287U1 (en) * 2022-03-16 2022-05-30 Илья Владимирович Посконнов OUTBOARD PROPELLER GUIDE

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4781523A (en) Fluid energy turbine
US4545726A (en) Turbine
RU2386854C2 (en) Wind turbine
US4143992A (en) Wind operated power generator
JP5328681B2 (en) Wind turbine with mixer and ejector
JP5454963B2 (en) Hydro turbine with mixer and ejector
EP2522809A2 (en) A method of reducing asymmetric fluid flow effects in a passage
US3504990A (en) Undulating flow promoting rotor and assemblies embodying same
EP2507510B1 (en) Turbine
US20110274533A1 (en) Fluid turbine with moveable fluid control member
EP3177838B1 (en) Fluid-redirecting structure
RU2438917C2 (en) Ship propulsor
RU2018145854A (en) BLADE SCREW
US20110250053A1 (en) Fluid turbines
US6135831A (en) Impeller for marine waterjet propulsion apparatus
US11614065B2 (en) Hydraulic turbine
RU2758525C1 (en) Propulsion system for surface vessel with outboard engine
US6336791B1 (en) Device and method employing a turbine for contributing thrust to a propeller on a spinner
JPH10244993A (en) Duct propeller device
EP3249215B1 (en) Turbine for converting the kinetic energy of the flow of a fluid medium into a rotation of a turbine rotor
CN215794386U (en) Device for preventing propeller from being wound by rope
US20110229315A1 (en) High efficiency rotor blades for a fluid turbine
GB2419861A (en) Shrouded vane marine propeller
CN113581434A (en) Device for preventing propeller from being wound by rope and working method
AU2020253200A1 (en) Wind turbine