Крыло под водой

Казалось бы, что возможно лучше гребного винта! Он десятилетиями правильно помогает человеку, двигая различные суда, начиная от несложного прогулочного аквапеда и заканчивая огромными супертанкерами. Прекрасно созданные методика и теория расчета разрешают совершенно верно подобрать винт к любому проектируемому судну.

Но у этого столь обширно распространенного и прекрасно изученного движителя имеется хорошие соперники. Это и водомет, и воздушный винт, и крыльчатый движитель. А совсем сравнительно не так давно французские изобретатели внесли предложение необыкновенный механизм — гидропульсир. Лабораторные испытания продемонстрировали, что тяга, развиваемая им, больше, чем у соответствующих по мощности гребных винтов. До тех пор пока нет информации о применении гидропульсира на высоких скоростях, но авторы уверены в том, что и в этом он не уступит «дедушке» винту.

В пользу нового изобретения говорит да и то, что, не считая постройки экспериментального катера, на одном из фирм компании «Рено» запланировано изготовление судна с этим двигателем и устройством мощностью 300 кВт.

Что же является гидропульсир! Это прямоугольный канал, в котором вертикально перемещающийся шток попеременно прижимает то к верхней, то к нижней стенке крыловидную пластину. Она шарнирно подвешена на одной трети хорды от носка профиля.

В задней части канала предусмотрены демпферы, предохраняющие от твёрдого удара, а по передней кромке они «растянуты» на всей протяженности, делая так функции уплотнения.

Представим сейчас себе, что крыло, занимающее всю площадь горизонтального сечения канала, прижато к его верхней стенке. Шток начинает давить вниз. Благодаря несовпадения точки подвески пластины с ее серединой сперва начнет отходить от «потолка» передняя кромка. В образующуюся щель засасывается вода.

По окончании того как и задняя кромка отделится от верхней стены, крыло перемещается вниз с постоянным углом атаки довольно набегающего потока. Создается тяговое упрочнение, зависящее от прилагаемой к штоку силы и от угла атаки. После этого передняя кромка видится с нижней стенкой канала, и из открытой назад уменьшающейся щели выбрасывается вода. Наконец, вся пластина ложится на нижнюю поверхность. Шток начинает подниматься, и повторяется подобный цикл.

Рис.

1. Конструкция движителя:

1 — кожух какала, 2 — шток привода крыла, 3 — крыло, 4 — задний демпфер, 5 — передний ленточный демпфер.

Рис. 2. Принципиальная схема работы гидропульсира:

А — начальная фаза,
Б — передняя кромка крыла отходит от стены канала, и в образующуюся щель засасывается вода,
В — крыло движется вниз, перегоняя воду назад,

Г — крыло передней кромкой легло на стенку канала и выдавливает из щели воду,
Д — конечная фаза, в один момент есть началом следующего цикла.

Как видно из описания, тяга создается в каждой фазе перемещения крыла. Имеется две составляющие: тяга гидродинамическая, в то время, когда начинают действоватьте же законы, что и при работе гребного винта, и тяга, приобретаемая при всасывании-выбрасывании воды объемным насосом «канал — крыло».

Обратите внимание на площадь и высоту канала в сравнении с площадью и диаметром диска винта. Так как высота канала (диаметр винта) определяет собой важный параметр — осадку судна. Ясно, что гидропульсир может занимать всю ширину кормы. При той же осадке необходимо было бы ставить пара гребных винтов, сохраняя такое же сечение отбрасываемой струи воды.

Преимуществом нового устройства есть да и то, что оно владеет высокой приспособляемостью, поскольку возможно изменять их число и площадь крыльев без коренных переделок движителя. У корабельных же винтов данного диаметра возможность трансформации их параметров намного меньше.

А любой конструктор либо технолог подтвердит вам, что для изготовления гидропульсира не потребуется таких сложных и правильных станков, как для гребных винтов.

Да и с позиций безопасности новый движитель, снаружи воображающий из себя неподвижную коробку, при встрече с ним в воде причинит значительно меньше проблем, чем поворачивающийся винт.

При маневрировании для трансформации направления тяги на обратное возможно применять или опускающийся дефлектор, или разворот канала на 180 или дополнительный шток заднего хода, прижимающий при необходимости заднюю кромку крыла к нижней стенке канала.

Направлением перемещения судна возможно руководить простым рулем либо же поворотом всего устройства на нужный угол около вертикальной оси. Нужно подчернуть, что гидропульсир а отличие от подвесного лодочного мотора допускает разворот на 360°.

Рис. 3. Два варианта реверсирования тяги:

А — посредством опускающегося дефлектора, Б — посредством дополнительного штока.

Рис. 4. Компоновка модели катера с гидропульсиром:

1 — батареи, 2 — выключатель, 3 — электродвигатель, 4 редуктор, 5 — кривошипно-шатунный механизм, 6 — гидропульсир, 7 — руль поворота.

На моделях возможно советовать привод от двигателя внутреннего сгорания либо электрического двигателя посредством шатуна, сцепленного со штоком. При маленьких размерах крыла несложнее обойтись без редуктора. Отлично компонуется установка с поршневой паровой машиной.

В этом случае отпадает необходимость введения связующих звеньев: поршень парового двигателя жестко крепится к штоку.

Тем, кого заинтересует эта статья, рекомендуем поразмыслить, какого именно типа судно будет самоё подходящим для установки на него обрисованного устройства. Возможно, катамаран?

Тут возможно применять всю габаритную ширину корабля, да и входное отверстие канала не будет затеняться идущим в первых рядах корпусом.

Если вы выстроите действующую модель с движителем типа «гидропульсир», напишите нам. Всем читателям будет весьма интересно определить о итогах вашего опыта.

В. ИВАНОВ

Случайные записи:

• От сложного к простому
• Двухмоторный электролет

DIY Как ПРОСТО сделать КРЫЛЬЯ для куклы Рисуем лаком на воде ЭБРУ

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Гоночное «крыло»

  Просматривая модельные издания за последние несколько лет, вы точно обратили внимание на резкое трансформацию вида кордовых гоночных авиамоделей. У них…

• «Летающее крыло» в контейнере

  Во второй половине 60-ых годов двадцатого века рабочая группа по ракетно-космическим моделям Интернациональной авиационной федерации (ФАИ) создала…

• Летающее крыло «юниор»

  В отечественном кружке новичкам-школьникам, каковые получили первичные навыки обращения с учебной кордовой моделью с двигателем МК-17, традиционно…

• Летящая над водой

  Сейчас мы предлагаем вниманию судомоделистов необыкновенный материал. В случае если большая часть публикаций строилось на базе существующих разработок и…