Бесплатная техническая библиотека

Крыло под водой. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

Казалось бы, что может быть лучше гребного винта! Он десятилетиями верно служит человеку, двигая самые разнообразные суда, начиная от простого прогулочного аквапеда и кончая гигантскими супертанкерами. Хорошо разработанные теория и методика расчета позволяют точно подобрать винт к любому проектируемому судну.

Но у этого столь широко распространенного и хорошо исследованного движителя есть достойные соперники. Это и водомет, и воздушный винт, и крыльчатый движитель. А совсем недавно французские изобретатели предложили необычный механизм - гидропульсир. Лабораторные опыты показали, что тяга, развиваемая им, больше, чем у соответствующих по мощности гребных винтов. Пока нет данных о применении гидропульсира на высоких скоростях, но авторы считают, что и в этом он не уступит "дедушке" винту. В пользу нового изобретения говорит и то, что, кроме постройки экспериментального катера, на одном из предприятий фирмы "Рено" запланировано изготовление судна с этим устройством и двигателем мощностью 300 кВт.

Что же представляет из себя 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 жесткого удара, а по передней кромке они "растянуты" по всей длине, выполняя таким образом функции уплотнения.

Представим теперь себе, что крыло, занимающее всю площадь горизонтального сечения канала, прижато к его верхней стенке. Шток начинает давить вниз. Вследствие несовпадения точки подвески пластины с ее серединой сначала начнет отходить от "потолка" передняя кромка. В образующуюся щель засасывается вода. После того как и задняя кромка отделится от верхней стенки, крыло перемещается вниз с постоянным углом атаки относительно набегающего потока. Создается тяговое усилие, зависящее от прилагаемой к штоку силы и от угла атаки. Затем передняя кромка встречается с нижней стенкой канала, и из открытой назад уменьшающейся щели выбрасывается вода. Наконец, вся пластина ложится на нижнюю поверхность. Шток начинает подниматься, и повторяется аналогичный 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 стенки 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, одновременно является началом следующего цикла

Как видно из описания, тяга создается в каждой фазе движения крыла. Есть две составляющие: тяга гидродинамическая, когда вступают в силу те же законы, что и при работе гребного винта, и тяга, получаемая при всасывании-выбрасывании воды объемным насосом "канал - крыло".

Обратите внимание на высоту и площадь канала в сравнении с диаметром и площадью диска винта. Ведь высота канала (диаметр винта) определяет собой немаловажный параметр - осадку судна. Ясно, что гидропульсир может занимать всю ширину кормы. При той же осадке нужно было бы ставить несколько гребных винтов, сохраняя такое же сечение отбрасываемой струи воды. Достоинством нового устройства является и то, что оно обладает высокой приспособляемостью, так как можно изменять площадь крыльев и их число без коренных переделок движителя. У корабельных же винтов данного диаметра возможность изменения их параметров значительно меньше.

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

Да и с точки зрения безопасности новый движитель, внешне представляющий из себя неподвижную коробку, при встрече с ним в воде доставит гораздо меньше неприятностей, чем вращающийся винт.

При маневрировании для изменения направления тяги на обратное можно использовать либо опускающийся дефлектор, либо разворот канала на 180 либо дополнительный шток заднего хода, прижимающий при необходимости заднюю кромку крыла к нижней стенке канала. Направлением движения судна можно управлять обычным рулем или же поворотом всего устройства на необходимый угол вокруг вертикальной оси. Надо отметить, что гидропульсир а отличие от подвесного лодочного мотора допускает разворот на 360°.

Рис. 3. Два варианта реверсирования тяги: А - с помощью опускающегося дефлектора, Б - с помощью 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 можно рекомендовать привод от двигателя внутреннего сгорания или электрического двигателя с помощью шатуна, сцепленного со штоком. При небольших размерах крыла проще обойтись без редуктора. Очень хорошо 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, советуем подумать, какого типа судно будет наиболее подходящим для установки на него описанного устройства. Может быть, катамаран? Здесь можно использовать всю габаритную ширину корабля, да и входное отверстие канала не будет затеняться идущим впереди корпусом.

Если вы построите действующую модель с движителем типа "гидропульсир", напишите нам. Всем читателям будет интересно узнать о результатах вашего эксперимента.

Автор: В.Иванов

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Универсальная свободнолетающая модель

▪ Изготовление колес

▪ Микродвигатель на сжиженном газе

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Случайная новость из Архива Автомобиль на постном масле 11.10.2001 Двадцатилетний студент из Германии Александр Иос, будущий машиностроитель, переоборудовал свой автомобиль с дизельного топлива на растительное масло. Для этого в схему подачи топлива пришлось добавить второй бак: двигатель заводится на обычном дизельном топливе, а затем переходит на рапсовое масло. Кроме того, так как вязкость масла, особенно зимой, слишком высока, Иос встроил на его пути теплообменник, в котором масло перед впрыскиванием в цилиндры подогревается до 120 градусов Цельсия от тепла уже работающего двигателя. Александр проехал на постном масле уже 12000 километров, его автомобиль успешно проходит техосмотры. Вместо ядовитых выхлопов он распространяет приятный запах жареной картошки.

Другие интересные новости:

▪ Полнолуние влияет на детский сон

▪ Выведен полезный сорт кукурузы для попкорна

▪ Эффективный способ борьбы с комарами

▪ Революционная технология записи на магнитную ленту

▪ Говорящий сканер озвучит текст

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Гидроэлектростанция. История изобретения и производства

▪ статья Почему на мячах для гольфа имеются дырки? Подробный ответ

▪ статья Складные лодки. Личный транспорт

▪ статья План электропроводки в жилого дома и хозяйственной постройки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Загадки про человека

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025