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:

▪ Стапель для изготовления винта

▪ Две задачи электропилотажа

▪ Малогабаритный сельскохозяйственный летательный аппарат

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Квантовый процессор IBM Nighthawk R2 09.09.2026

Квантовые компьютеры пока существенно уступают классическим системам в универсальности, однако в специализированных задачах они уже демонстрируют впечатляющие возможности. При этом важна не только вычислительная мощность отдельных кубитов, но и скорость, с которой процессор способен выполнять последовательность квантовых операций. Именно на сокращение таких задержек специалисты IBM сделали ставку при создании нового процессора Nighthawk R2, оснащенного 120 программируемыми кубитами. Главным достижением Nighthawk R2 стала значительно более высокая скорость выполнения квантовых схем. Новый процессор способен обрабатывать более 100 тысяч схем в секунду, тогда как предшествующий Heron выполнял около 4 тысяч. Такой разрыв связан не столько с увеличением количества кубитов, сколько с устранением одного из узких мест квантовых вычислений - длительного промежутка между последовательными запусками программ. В предыдущей архитектуре Heron после завершения вычисления кубит необходимо было и ...>>

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Случайная новость из Архива Сажа на крыше мира 06.03.2010 Самая высокая метеостанция мира, установленная несколько лет назад на Эвересте, сообщила, что снег Гималаев покрывает сажа. В основном она оседает по утрам. Сажу приносят ветра из Индии и Непала, где воздух бывает сильно загрязнен промышленными дымами и дымом от очагов местных жителей. Почернение горных снегов и ледников ускоряет их таяние.

Другие интересные новости:

▪ Винчестеры My Passport Ultra от WD

▪ Смартфон с системой 3D-моделирования пространства от Google

▪ Вихревой термосифонный охладитель - новый источник энергии

▪ Открыт чрезвычайно прерывистый радиопульсар

▪ Автомобильный проектор понимает жесты и человеческую речь

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Устройства защитного отключения. Подборка статей

▪ статья Песочница на сезон. Советы домашнему мастеру

▪ статья Какое выражение о бесполезном деле буквально выполняли средневековые монахи? Подробный ответ

▪ статья Резчик мясопродуктов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Высокоэффективные УКВ антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Шифратор речевых сообщений. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026