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:

▪ Изготовления гусениц

▪ Дрель-малышка

▪ Таймерная модель вертолета

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Случайная новость из Архива Световой радар на микрочипе 12.01.2013 Инженеры из Массачусетского технологического института создали на микрочипе аналог фазированной антенной решетки, который позволяет направлять свет в нужном направлении и потенциально способен создавать голографическое изображение. Принцип работы устройства напоминает современные военные радары. В них вместо одного движущегося источника радиоимпульсов применяют неподвижную решетку (матрицу) из множества отдельных излучателей. Фаза волны в этих излучателях строго контролируется. За счет интерференции волн между соседними излучателями можно создать луч, узко направленный в определенную сторону. Меняя фазы в отдельных излучателях, этот луч можно заставить "бегать" вдоль горизонта со скоростью, недостижимой для обыкновенных тяжелых радаров. Принцип работы фазированной антенной решетки инженеры воспроизвели на двух кремниевых микрочипах. Оба варианта устройства представляют собой упорядоченные в решетку антенны, соединенные кремниевыми волноводами, которые получают свет от внешнего источника - лазера. В первом, статическом варианте на подложке находилось 4096 антенн рядами 64 на 64. Попадая на микрочип, свет от лазера распространяется по устройству и формирует при помощи интерференции статичную картинку - логотип института "MIT". Во втором, динамическом варианте, антенн было меньше - 8 на 8 рядов, но они могли менять свою фазу, за счет чего получаемое изображение двигалось. По словам инженеров, существующая технология не ограничивает размер антенной решетки, которая потенциально может быть очень большой. Это означает, что подобное устройство может стать источником голографического излучения, которое можно применять в технике, медицине или для создания голографических дисплеев.

Другие интересные новости:

▪ Наночастицы остановят старость

▪ Электрохимический метод изготовления стали без угля

▪ Лунная программа Китая

▪ Новый рекорд скорости передачи данных в когерентной оптической сети

▪ Технологии Muse для управления мыслью

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Подводный бокс для фотокамеры. Советы домашнему мастеру

▪ статья Почему самые надежные и ликвидные акции называют голубыми фишками? Подробный ответ

▪ статья Крановщик козлового крана с ручным управлением с пола. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Синий лак для стали. Простые рецепты и советы

▪ статья Волшебный кошелек. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026