P Реактивные двигатели для подводных снарядов » Блог. Подводные реактивные двигатели


Подводные управляемые и самонаводящиеся снаряды - Реактивные двигатели для подводных снарядов

Июл 27, 2010 | 08:07

Подводные управляемые и самонаводящиеся снаряды и торпеды, играют важную роль в вопросах обороны стран, нуждающихся в охране своих водных рубежей.      Попытки создать подобные системы. предпринимались с середины прошлого столетия. Но реальных успехов, удалось добиться только советским конструкторам.     К сожалению, нельзя сказать что эта тема, динамически развивается, и по сей день. Скорее наоборот, ряд фатальных ошибок, и неудач при испытаниях, привели к тому что исследования на сегодняшний день, закрыты. Некоторые образцы такие как «ШКВАЛ» стоят на вооружении, но при этом нуждаются в серьёзной доработки, и модернизации.          Как и любая другая, прорывная технология, эта тема обросла, большим количеством слухов. А в виду того что речь идёт прежде всего о совершенно секретной системе вооружения, в прессе появилось откровенная дез. информация.                Давайте разберёмся что есть правда а что вымысел, какие недостатки системы являются критическими, и что надлежит сделать чтобы их исправить.                     И так что же такое П.Р.С «Шквал»? На рисунке П.Р.С.(подводный реактивный снаряд) в разрезе. Основным отличием, подводных реактивных снарядов, от классических ракет, является их огромная тяга-вооруженность. Дело в том что снаряду приходится преодолевать колоссальное сопротивление внешней среды (воды). Это сопротивление более чем в 1000 раз больше чем сопротивление воздуха. Естественно для того что бы разогнать снаряд в подводном положении до приличной скорости, двигателю необходима, огромная сила (тяга). Как же двигатель её создаёт. Нас пытались убедить в том что, «ШКВАЛ» движется в газовом пузыре, и при этом не контактирует с водой.  Вы конечно будете смеяться, но это действительно так.   Но как говорил мой учитель «Дьявол всегда кроется в деталях».  Согласно официальной версии ракета снабжена твёрдотопливным двигателем. Давайте вспомним от чего зависит тяга ракетного двигателя. А зависит она от скорости и массы истекающих из её сопла газов. То есть чем тяжелее газы, и чем больше скорость с которой они вырываются наружу тем больше сила тяги, а значит и скорость ракеты.   Надо сказать что конструктора, не забыли основных законов механики, и по сему приняли простое, но весьма эффективное решение. А именно, использовать забортную воду, для создания необходимой тяги, примерно также как это делается в турбореактивных двигателях.              Если вы обратите внимание, то увидите что в головной части ракеты, расположены отверстия, их назвали дюзами, но это не совсем верно, скорее их следовало назвать, водозаборники.          И так через эти отверстия в двигатель попадает вода. В самом двигателе есть специальный контур, теплового обмена. Сгорающее топливо, нагревает контур теплообмена до температуры превышающей 1000 градусов, в результате, вода попадающая в двигатель, мгновенно нагревается до состояния перегретого пара, а затем с огромным давлением и скоростью вырывается через задние сопла. Благодаря этому создаётся огромная тяга. Вспомним, ведь масса воды намного больше массы, продуктов сгорания самого топлива.            П.Р.С«ШКВАЛ» способен разгонятся до скорости в 100м/сек в подводном положении, согласитесь это огромная скорость, для подводного снаряда.    В результате движения снаряда под водой с такой скоростью, в головной части, окружающая жидкость как бы разрывается, а эти разрывы мгновенно заполняются газом (воздухом), в физике это явление называется «кавитацией». Со стороны кажется что снаряд движется в газовом пузыре.  Вот вам и весь, секрет.   И на сегодняшний день не существует не подводной лодки, не корабля способного противостоять такому удару.   Но, и ещё раз но. К великому сожалению подводные реактивные снаряды, совершенно не управляемы.  Для того чтобы управлять П.Р.С. ему нужны глаза и уши, в данном случае это одно и тоже. То есть нужен активный и пассивный сонар, который и будет определять параметры цели. Но из за той самой кавитации, контакт сонара с окружающей средой нарушается и снаряд слепнет, в первые же секунды своего движения. Более того из за большой скорости и лобового сопротивления среды, траектория движения, может быть не предсказуемой.       Цель проекта создание, активной системы наведения, П.Р.С. которая бы позволяла отслеживать координаты цели на скоростях в 100м\сек.   На сегодняшний день есть несколько интересных разработок, которые позволяют создать, самонаводящиеся, П.Р.С. для защиты подводных лодок и надводных кораблей, от торпедных атак. А также позволяет создать современные и весьма эффективные средства борьбы с подводными лодками любого класса. Причём эти средства могут базироваться, и на подводных лодках, на надводных кораблях и средствах морской авиации.                      

scipeople.ru

Реактивный подводный плавательный аппарат рппа

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным подводным плавательным аппаратам. Реактивный подводный плавательный аппарат выполнен полым, цилиндрической формы. В хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру. Через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды. Достигается повышение скорости подводного аппарата. 1 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным подводным плавательным аппаратам, а именно к подводным лодкам и торпедам.

Известен реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели (см. патент Великобритании 2130149, кл. F 42 В 19/26, опубл. 31.05.84). Данный аппарат принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения. Недостатком известного подводного аппарата является то, что он обладает лобовым сопротивлением, что снижает его скорость. Техническим результатом изобретения является повышение скорости подводного аппарата за счет конвекции жидкой среды при ее нагреве, которая при этом интенсивно перемешивается из-за разности объемных весов холодной и горячей жидкости. Он достигается тем, что реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели, выполнен полым, цилиндрической формы, причем через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды, а в хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру. Изобретение поясняется чертежом. Реактивный подводный плавательный аппарат 1 выполнен полым, цилиндрической формы. В хвостовой части аппарата 1 по окружности закреплены реактивные двигатели, извергающие горячие газы 3. Во внутренней полости 8 размещаются люди 9, грузы 10 и энергоресурсы 11, которые поступают в нее через люк 12. Для предотвращения вращения аппарата 1 вокруг своей оси он снабжен стабилизаторами 13. Управление аппаратом осуществляется путем изменения работы реактивных двигателей, которые управляются заранее заданной программой компьютеров 14. Работает аппарат следующим образом. При работе реактивных двигателей 2 извергаются горячие газы 3 по периметру аппарата 1, которые нагревают воду 4, превращая ее в пар 5. В результате этого происходит интенсивное подсасывание воды 6 через полость 7 аппарата 1, что уменьшает его лобовое сопротивление. Вода 6 проходит через внутреннюю полость 7 и при выходе из нее от работы реактивных двигателей превращается в пар. Снижение лобового сопротивления и создание под слоем воды струи перегретой воды за счет выброса горячих газов реактивными двигателями, создающей дополнительную реактивную силу и интенсивно подсасывающей встречную воду, приводит к увеличению скорости подводного аппарата.

Формула изобретения

Реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели, отличающийся тем, что он выполнен полым, цилиндрической формы, причем через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды, а в хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру.

РИСУНКИ

Рисунок 1

www.findpatent.ru

Проект атомной подлодки с ракетным двигателем (патент RU 2494004) » Военное обозрение

Существующее патентное законодательство в различных странах не требует прилагать к заявке работоспособный образец изобретения. Это, в частности, облегчает жизнь различным «прожектерам», предлагающим заведомо нереализуемые идеи. Как следствие, патентным ведомствам приходится иметь дело с большим количеством сомнительных идей, которые, тем не менее, приводят к получению патентов. По объективным причинам идеи, излагаемые в этих патентах, никогда не будут реализованы на практике, однако в некоторых случаях они могут представлять определенный интерес.

В марте этого года был опубликован патент за номером RU 2494004 с лаконичным названием «Атомная подводная лодка». Несмотря на простоту заголовка, в документе содержатся несколько чересчур смелых идей, предлагаемых для использования в атомном подводном флоте. Изобретатели М.Н. Болотина, Е.Н. Нефедова, М.Л. Нефедова и Н.Б. Болотин предлагают оригинальную конструкцию субмарины, которая обеспечит заметное повышение некоторых характеристик, а также даст ей ряд новых возможностей, которые пока не доступны современным подлодкам.

Предлагаемая подлодка, описываемая в патенте, имеет нестандартную компоновку типа «тримаран». Основным элементом лодки является центральный модуль традиционной двухкорпусной конструкции. Защита экипажа и агрегатов от давления воды обеспечивается прочным корпусом, поверх которого размещается легкий корпус. Пространство между двумя корпусами предлагается заполнить балластными цистернами. Кроме того, прочный корпус должен оснащаться прочной рубкой, вмещающей в себя всплывающую спасательную камеру. С точки зрения общей компоновки и предназначения центральный корпус почти не отличается от агрегатов, используемых на современных подводных лодках. Тем не менее, новый проект предлагает ряд новых нестандартных решений.Общая схема предлагаемой подлодки, вид сверху

По бокам к центральному модулю предлагается крепить два т.н. торпедных модуля обтекаемой формы. Торпедные модули, по задумке авторов, представляют собой некое подобие центрального блока с рядом характерных изменений. В боковых модулях следует поместить дополнительные силовые установки и гребные винты. Наконец, сверху на центральном модуле должен располагаться крупный обтекаемый кожух реактивного двигателя. Как и боковые «торпедные модули», реактивный двигатель должен использоваться для повышения характеристик субмарины.

Принимая во внимание некоторые особенности существующих конструкций подводных лодок, авторы патента предлагают оригинальную компоновку прочного корпуса. Современные субмарины имеют единый прочный корпус, разделенный на отсеки герметичными переборками. Тем не менее, как отмечают изобретатели, такое разделение не решает поставленную задачу разделения отсеков, поскольку в переборках присутствует множество отверстий для трубопроводов, кабелей и т.д. Таким образом, в случае возникновения аварийной ситуации возможно ее распространение на соседние отсеки через имеющиеся технологические отверстия.

Для решения этой проблемы предлагается нестандартная компоновка прочного корпуса, вмещающего в себя энергетическую установку, вооружение, системы управления, жилые отсеки и т.д. Основным элементом прочного корпуса перспективной АПЛ должна стать специальная килевая ферма, на которой следует устанавливать остальные агрегаты. Вместо единого прочного корпуса изобретатели предлагают использовать несколько сравнительно небольших капсул. В каждом таком агрегате должно располагаться то или иное оборудование: энергетическая установка, обитаемый объем, вооружение и т.д. Предполагается, что такая компоновка прочных корпусов позволит сохранить требуемые характеристики защиты от внешнего давления, а также отделить отсеки друг от друга, в частности разделить экипаж и опасные части ядерного реактора. При этом капсулы не должны быть разъединены полностью. Для связи между ними предлагается использовать герметичные люки и шлюзы.

Одна из капсул предлагаемой подлодки должна выполнять несколько функций, направленных на обеспечение управления субмариной и спасение экипажа. В ней предлагается разместить центральный пост и всю аппаратуру управления системами. Капсула с центральным постом также должна выполнять функции спасательной камеры. При необходимости она должна отделяться, спасая весь экипаж. Для более эффективного выполнения задач по спасению людей камера должна выполняться в виде полноценной мини-субмарины.

Еще одно оригинальное предложение касается способов энергоснабжения подлодки. Так, вместо набора дизельных генераторов и крупной батареи большой емкости предлагается использовать термоэлектрические генераторы. Мощность этих агрегатов, связанных с ядерным реактором, по мнению изобретателей, следует подбирать в соответствии с параметрами главного двигателя и других бортовых систем.

Схема центрального модуля, вид сбоку

Контроль за бортовыми системами перспективной АПЛ должен осуществляться при помощи систем дистанционного управления. Такая особенность проекта, в частности, позволяет значительно сократить размеры экипажа. По подсчетам авторов изобретения, для обеспечения трехсменной вахты в экипаже должно присутствовать не более 15 человек. Их задачей является слежение за работой систем и управление ими при помощи автоматизированных средств. Вспомогательные задачи, такие как питание, уборка помещений, медицинская помощь и т.д. должны выполняться подвахтенной сменой. В качестве подтверждения эффективности такого подхода изобретатели приводят опыт работы космонавтов.

Для дополнительной защиты гребного винта и рулевых агрегатов, а также для решения ряда существующих проблем, изобретатели предлагают оригинальную конструкцию гребного вала и иных агрегатов силовой установки. В существующих проектах подлодок кормовая часть корпуса сужается, что сокращает объемы, доступные для установки различного оборудования. В патенте RU 2494004 предлагается использовать нестандартную конструкцию ступицы гребного винта, не требующую сужения корпуса.

С этой целью в кормовой части легкого корпуса предусматривается разрыв, в котором располагается ступица винта. Последняя, в свою очередь, опирается на конструкции прочного корпуса и должна двигаться по специальным опорным поверхностям с антифрикционным покрытием. Подобный агрегат предлагается охлаждать при помощи забортной воды.

Из-за увеличения диаметра ступицы требуется новая конструкция гребного винта. Его предлагается оснащать большим количеством лопастей уменьшенной высоты. Как полагают изобретатели, такая конструкция обеспечит требуемую тягу даже на супернизких оборотах.

Вращение гребного винта предлагается осуществлять за счет нескольких электродвигателей, установленных радиально внутри прочного корпуса. На выходных валах двигателей предлагается разместить шестерни, входящие в зацепление с зубчатым колесом внутри втулки гребного винта.

Другой вариант схемы центрального модуля

Боковые торпедные модули представляют собой двухкорпусные агрегаты с собственными ядерными реакторами и другими элементами энергетической установки. Кроме того, модули оснащаются собственными гребными винтами той же конструкции, что и в случае с центральным модулем подлодки. В носовой части торпедных модулей располагаются автоматизированные отсеки с вооружением. Собственное вооружение боковых модулей должно состоять из нескольких торпедных аппаратов с запасом торпед. Как и в случае с другими системами, вооружение должно управляться дистанционно с центрального поста.

Торпедные модули, по мнению изобретателей, должны соединяться с центральным модулем АПЛ при помощи быстроразъемных креплений. В частности, для этого могут использоваться пироболты. В случае необходимости экипаж должен иметь возможность сбросить модули и продолжить выполнение поставленной задачи без них.

Одно из самых интересных предложений изобретателей касается дополнительной силовой установки. Авторский коллектив предлагает оснастить перспективную атомную подлодку не только тремя гребными винтами с электромоторами, но и жидкостным ракетным двигателем. Такой агрегат, совсем не свойственный старым, современным или перспективным подлодкам, должен положительным образом повлиять на характеристики субмарины.

На верхней части кормы центрального корпуса предлагается монтировать пилон с крупным кожухом ракетной силовой установки. Для защиты агрегатов сопло может прикрываться сбрасываемой крышкой. Внутри кожуха должны располагаться силовая рама, двигатель с камерой сгорания и соплом, газогенератор, турбонасосный агрегат и другие узлы жидкостного двигателя. Кроме того, проектом предусматривается использование систем управления вектором тяги в двух плоскостях.

Для управления вектором тяги двигатель должен качаться в горизонтальной и вертикальной плоскостях, обеспечивая управление по направлению и дифференту. Какие-либо системы управления по крену в конструкции двигателя не предусматриваются. По-видимому, подобное управление предлагается осуществлять при помощи рулей на корпусе лодки.

Оригинальная компоновка гребного винта

В патенте RU 2494004 предлагается оригинальный способ снабжения двигателя топливом. С целью отказа от баков для перевозки топлива и окислителя можно использовать двигатель, работающий на смеси водорода и кислорода. Подобное топливо можно получать из забортной воды путем электролиза. Ввиду наличия на подлодке ядерного реактора подобный способ добычи топлива считается оптимальным. Как следствие, подлодка, по задумке авторов, может в течение длительного времени оставаться под водой, при необходимости используя ракетный двигатель, работающий на самостоятельно добываемом топливе.

Перспективная атомная подлодка с ракетным двигателем может нести торпедное и ракетное вооружение. Торпедные аппараты и их боезапас планируется размещать в боковых торпедных модулях. Пусковые установки ракет, в свою очередь, должны располагаться в одной из носовых капсул прочного корпуса центрального модуля. Изобретатели полагают, что подобная АПЛ может нести ракеты различных типов, как противокорабельные, так и предназначенные для атаки целей на дальностях до 3-5 тыс. км.

Подлодка нестандартной конструкции должна иметь соответствующую тактику боевого применения. Действительно, в патенте RU 2494004 предлагается неординарный способ проведения атак. По мнению авторов изобретения, перспективная подлодка должна иметь возможность разгона до высоких скоростей. Так, при всплытии на поверхность и включении реактивного двигателя она должна развивать скорость порядка М=0,5…1. В таком случае подлодка оказывается фактически неуязвимой для атак противника.

Разогнавшись до высокой скорости, субмарина должна производить атаку с использованием торпед или ракет. Отмечается, что за счет высокой скорости лодки в момент пуска противодействие запущенным торпедам становится невозможным. Также во время движения на высокой скорости подлодка может выполнить пуск ракет. За счет использования различного вооружения возможно решение оперативно-тактических или стратегических задач. После завершения атаки субмарине следует возвращаться на глубину.

Применение дополнительного разгонного ракетного двигателя позволяет осуществлять внезапные скоротечные атаки, а также уходить из района нахождения цели. В частности, в случае обнаружения такая субмарина сможет в кратчайшее время удалиться на значительное расстояние от противника и после уйти под воду. Таким образом, к моменту прибытия в район обнаружения противолодочных кораблей или самолетов противника перспективная АПЛ будет на безопасном расстоянии от него.

Силовая установка, гребной винт и реактивный двигатель

Авторы изобретения полагают, что в предложенном проекте им удалось успешно решить ряд важнейших задач. Первая: обеспечение кратковременного значительного роста скорости дол уровня М=0,5…1. При использовании этой возможности при торпедной или ракетной атаке возможно эффективное поражение цели при почти полной неуязвимости самой лодки для средств обороны противника.

Вторая задача: управление вектором тяги. За счет нескольких оригинальных идей предлагаемый жидкостный ракетный двигатель сможет использоваться для управления в двух плоскостях. За счет качания камеры сгорания и сопла предлагается управлять по дифференту и направлению.

Третий успех, по утверждению изобретателей, касается безопасности экипажа. Находясь в отдельной капсуле и управляя всеми системами дистанционно, подводники ничем не рискуют. Кроме того, спасение экипажа в аварийной ситуации обеспечивается за счет отделяемой камеры, штатно выполняющей функции центрального поста. Кроме того, в обитаемой капсуле отсутствуют баки для горючего, что должно повышать безопасность экипажа.

В составе энергетической установки предлагаемой АПЛ присутствуют три независимых модуля. В составе каждого из них имеется собственный ядерный реактор и ряд другой аппаратуры. Кроме того, все три основных модуля подлодки оснащаются собственными гребными винтами оригинальной конструкции, соединенными с набором электродвигателей. Все это, по мнению изобретателей, должно обеспечить возможность длительного автономного плавания.

Эта же особенность конструкции является решением пятой задачи проекта. Три автономные энергетические установки позволяют достичь высокой надежности конструкции. При выходе из строя одной из установок субмарина сохраняет ход и может продолжать выполнение поставленной боевой задачи.

Наконец, модульное построение конструкции позволяет при необходимости использовать перспективную АПЛ в невоенных целях. Для этого следует демонтировать боковые торпедные модули и изменять оборудование некоторых капсул, используемых в военных целях.

***

Предложение изобретателей М.Н. Болотиной, Е.Н. Нефедовой, М.Л. Нефедовой и Н.Б. Болотина представляет интерес, как минимум, в качестве любопытного технического курьеза. Их изобретение настолько необычно и сложно, что судить о его перспективах можно даже без подробного изучения. Причем даже при поверхностном рассмотрении можно заметить, что предлагаемый проект имеет проблемы технического, эксплуатационного и тактического характера. Как следствие, вряд ли он сможет найти применение в средней перспективе или даже в отдаленном будущем.

Схема дополнительной силовой установкой с реактивным двигателем

Тем не менее, нельзя не отметить, что некоторые предложения выглядят здраво и уже используются на практике в том или ином виде. Так, отечественные конструкторы уже использовали идею разделения единого прочного отсека цилиндрического на несколько отдельных агрегатов иной формы. Так, специальная подводная лодка (атомная глубоководная станция) АС-12 проекта 210 «Лошарик», по некоторым данным, имеет прочный корпус, собранный из нескольких сферических отсеков. Такая компоновка позволила увеличить прочность корпуса и, как следствие, максимальную глубину погружения.

Иные идеи никак нельзя признать реализуемыми или пригодными к практическому использованию. К примеру, идея полного управления всеми системами с центрального поста, хотя и выглядит многообещающе и привлекательно, связана с массой трудностей. Для этого требуется множество автоматизированных систем, однако и в таком случае вряд ли удастся сократить участие человека до требуемого уровня или исключить необходимость пребывания подводников за пределами выделенного обитаемого отсека.

Также минусом предложения можно считать специфическую компоновку с центральным модулем и двумя торпедными, соединяемыми с ним. Такую конструкцию вряд ли можно считать оптимальной с точки зрения гидродинамики. Она будет сталкиваться с повышенным сопротивлением воды, что негативным образом скажется на ряде основных характеристик, прежде всего скорости движения и расходе энергии.

Подобные особенности конструкции, в частности, могут затруднить или даже сделать невозможным достижение планируемых скоростных характеристик. По задумке изобретателей, перспективная АПЛ в надводном положении должна развивать скорость на уровне скорости звука (вероятно, имеется скорость звука в воздухе, а не в воде). Однако из-за большой площади смоченной поверхности конструкция субмарины должна столкнуться с высоким сопротивлением воды, которое поставит под сомнение возможность разгона даже до 50-100 км/ч, не говоря уже о более высоких скоростях.

Патент предлагает оснастить подлодку дополнительным реактивным двигателем. Такая идея выглядит не слишком правдоподобно, в первую очередь по той причине, что ракетные двигатели в силу разных причин до сих пор не нашли применения в подводном флоте в качестве основного движителя субмарин. Более того, есть основания сомневаться в том, что они вообще будут использоваться в этой сфере. Таким образом, пока реактивные подлодки остаются только в научной фантастике. Так, субмарина «Пионер» из книги Г. Адамова «Тайна двух океанов» оснащалась именно реактивным двигателем, работающим на смеси водорода и кислорода.

Схема ракетного двигателя и его систем управления

Даже если представить, что подлодку действительно можно оснастить реактивным двигателем, такая техника обязательно столкнется с рядом серьезных проблем. Нетрудно догадаться, что крупный кожух такой силовой установки, расположенный над центральным корпусом, обязательно приведет к ухудшению и без того не самой лучшей обтекаемости. Таким образом, двигатель сможет быть полезным только в ходе скоростной атаки, тогда как в остальное время будет только мешать и ухудшать характеристики.

Предложение атаковать цели из надводного положения с разгоном до максимальной скорости так же выглядит сомнительно. Главный «козырь» подлодок – их скрытность, позволяющая незаметно занять выгодную позицию для атаки и произвести стрельбу торпедами или ракетами. Всплытие на поверхность и разгон до околозвуковой скорости никак не вписываются в классическую методику применения субмарин. Более того, подобные предложения прямо противоречат ей.

Кроме того, в таком случае возникает справедливый вопрос: если предлагаемая подлодка должна атаковать противника в надводном положении, то зачем ей вообще нужна возможность перемещения на глубине? Также можно задать второй вопрос: зачем подниматься на поверхность и разгоняться, если с таким же успехом можно уничтожать цель, атакуя с глубины? Эти вопросы не имеют нормальных ответов, соответствующих классической отработанной тактике применения подводных лодок различных классов. Кроме того, сомнительно, что эти вопросы вообще могут иметь какие-либо логичные и понятные ответы.

Как видим, оригинальная атомная подводная лодка, являющаяся предметом патента RU 2494004, имеет массу оригинальных и необычных особенностей, которые привлекают внимание, но закрывают проекту дорогу к реализации. При внимательном рассмотрении предложение изобретателей М.Н. Болотиной, Е.Н. Нефедовой, М.Л. Нефедовой и Н.Б. Болотина оказывается очередным многообещающим прожектом без явных перспектив.

Подобные изобретения появляются с завидной регулярностью и нередко становятся предметами патентов. Тем не менее, они никогда не доходят до стадии практического применения. Сложность, непродуманность и другие отрицательные черты в итоге сказываются на дальнейшей судьбе предложений, из-за чего они остаются на бумаге и не могут стать чем-то большим, чем повод для гордости создателя. С другой стороны, несмотря на сомнительные перспективы, подобные вещи представляют определенный интерес. Они прекрасно демонстрируют, на какие хитрости способен человеческий ум в деле создания новых идей.

По материалам сайтов:http://findpatent.ru/http://russianpatents.com/http://raigap.livejournal.com/

Патент RU 2494004:http://findpatent.ru/patent/249/2494004.html

topwar.ru

Реактивный двигатель. История реактивных двигателей. Виды реактивных двигателей.

Реактивные двигатели. История реактивных двигателей.

 

Реактивные двигатели.

Реактивный двигатель - это устройство, конструкция которого позволяет получать реактивную тягу, посредством преобразования внутренней энергии запаса топлива в кинетическую энергию реактивной струи рабочего тела.

Рабочее тело объекта с большой скоростью истекает из реактивного двигателя, и, в соответствии с законом сохранения импульса, образуется реактивная сила, толкающая двигатель в противоположном направлении. Для разгона рабочего тела может использоваться как расширение газа, нагретого тем или иным способом до высокой температуры (тепловые реактивные двигатели), так и другие физические принципы, например, ускорение заряженных частиц в электростатическом поле (ионный двигатель).

Реактивный двигатель позволяет создавать тяговое усилие только за счёт взаимодействия реактивной струи с рабочим телом, без опоры или контакта с другими телами. В связи с этим, реактивный двигатель нашел широкое применение в авиации и космонавтике.

 

История реактивных двигателей.

Первыми реактивное движение научились использовать китайцы, ракеты с твердым топливом появились в Китае в X веке н. э. Такие ракеты применялись на Востоке, а затем в Европе для фейерверков, сигнализации, и как боевые.

 

Ракеты древнего Китая.

 

Важным этапом в развитии идеи реактивного движения была идея применения ракеты в качестве двигателя для летательного аппарата. Ее впервые сформулировал русский революционер-народоволец Н. И. Кибальчич, который в марте 1881 года, незадолго до казни, предложил схему летательного аппарата (ракетоплана) с использованием реактивной тяги от взрывных пороховых газов.

H. Е. Жуковский в работах "О реакции вытекающей и втекающей жидкости" (1880е годы) и "К теории судов, приводимых в движение силой реакции вытекающей воды" (1908 г.) впервые разработал основные вопросы теории реактивного двигателя.

Интересные работы по исследованию полета ракеты принадлежат также известному русскому ученому И. В. Мещерскому, в частности в области общей теории движения тел переменной массы.

В 1903 году К. Э. Циолковский в своей работе "Исследование мировых пространств реактивными приборами" дал теоретическое обоснование полета ракеты, а также принципиальную схему ракетного двигателя, предвосхищавшую многие принципиальные и конструктивные особенности современных жидкостноракетных двигателей (ЖРД). Так, Циолковский предусматривал применение для реактивного двигателя жидкого топлива и подачу его в двигатель специальными насосами. Управление полетом ракеты он предлагал осуществить посредством газовых рулей - специальных пластинок, помещаемых в струе вылетающих из сопла газов.

Особенность жидкостнореактивного двигателя в том, что в отличие от других реактивных двигателей он несет с собой вместе с топливом весь запас окислителя, а не забирает необходимый для сжигания горючего воздух, содержащий кислород, из атмосферы. Это единственный двигатель, который может быть применен для сверхвысотного полета вне земной атмосферы.

Первую в мире ракету с жидкостным ракетным двигателем создал и запустил 16 марта 1926 года американец Р. Годдард. Она весила около 5 килограммов, а ее длина достигала 3 м. Топливом в ракете Годдарда служили бензин и жидкий кислород. Полет этой ракеты продолжался 2,5 секунды, за которые она пролетела 56 м.

Систематические экспериментальные работы над этими двигателями начались в 1930-х годах.

Первые советские ЖРД были разработаны и созданы в 1930-1931 годах в ленинградской Газодинамической лаборатории (ГДЛ) под руководством будущего академика В. П. Глушко. Эта серия называлась ОРМ - опытный ракетный мотор. Глушко применил некоторые новинки, например охлаждение двигателя одним из компонентов топлива.

Параллельно разработка ракетных двигателей велась в Москве Группой изучения реактивного движения (ГИРД). Ее идейным вдохновителем был Ф. А. Цандер, а организатором - молодой С. П. Королев. Целью Королева была постройка нового ракетного аппарата - ракетоплана.

В 1933 году Ф. А. Цандер построил и успешно испытал ракетный двигатель ОР1, работавший на бензине и сжатом воздухе, а в 1932-1933 годах - двигатель ОР2, на бензине и жидком кислороде. Этот двигатель был спроектирован для установки на планере, который должен был совершить полет в качестве ракетоплана.

Развивая начатые работы, советские инженеры в последующем продолжали работать над созданием жидкостных реактивных двигателей. Всего с 1932 по 1941 год в СССР было разработано 118 конструкций жидкостных реактивных двигателей.

В Германии в 1931 году состоялись испытания ракет И. Винклера, Риделя и др.

Первый полет на самолетеракетоплане с жидкостнореактивным двигателем был совершен в Советском Союзе в феврале 1940 года. В качестве силовой установки самолета был применен ЖРД. В 1941 году под руководством советского конструктора В. Ф. Болховитинова был построен первый реактивный самолет - истребитель с жидкостноракетным двигателем. Его испытания были проведены в мае 1942 года летчиком Г. Я. Бахчиваджи. В это же время состоялся первый полет немецкого истребителя с таким двигателем.

В 1943 году в США провели испытания первого американского реактивного самолета, на котором был установлен жидкостнореактивный двигатель. В Германии в 1944 году были построены несколько истребителей с этими двигателями конструкции Мессершмитта.

Кроме того, ЖРД применялись на немецких ракетах Фау2, созданных под руководством В. фон Брауна.

В 1950-е годы жидкостноракетные двигатели устанавливались на баллистических ракетах, а затем на космических ракетах, искусственных спутниках, автоматических межпланетных станциях.

ЖРД состоит из камеры сгорания с соплом, турбонасосного агрегата, газогенератора или парогазогенератора, системы автоматики, органов регулирования, системы зажигания и вспомогательных агрегатов (теплообменники, смесители, приводы).

Идея воздушнореактивных двигателей (ВРД) не раз выдвигалась в разных странах. Наиболее важными и оригинальными работами в этом отношении являются исследования, проведенные в 1908-1913 годах французским ученым Рено Лореном, который и предложил ряд схем прямоточных воздушнореактивных двигателей (ПВРД). Эти двигатели используют в качестве окислителя атмосферный воздух, а сжатие воздуха в камере сгорания обеспечивается за счет динамического напора воздуха.

В мае 1939 года в СССР впервые состоялось испытание ракеты с ПВРД конструкции П. А. Меркулова. Это была двухступенчатая ракета (первая ступень - пороховая ракета) с взлетным весом 7,07 кг, причем вес топлива для второй ступени ПВРД составлял лишь 2 кг. При испытании ракета достигла высоты 2 км.

В 1939-1940 годах впервые в мире в Советском Союзе были проведены летние испытания воздушнореактивных двигателей, установленных в качестве дополнительных двигателей на самолете конструкции Н. П. Поликарпова. В 1942 году в Германии испытывались прямоточные воздушнореактивные двигатели конструкции Э. Зенгера.

Воздушнореактивный двигатель состоит из диффузора, в котором за счет кинетической энергии набегающего потока воздуха происходит сжатие воздуха. В камеру сгорания через форсунку впрыскивается топливо и происходит воспламенение смеси. Реактивная струя выходит через сопло.

Процесс работы ВРД непрерывен, поэтому в них отсутствует стартовая тяга. В связи с этим при скоростях полета меньше половины скорости звука воздушнореактивные двигатели не применяются. Наиболее эффективно применение ВРД на сверхзвуковых скоростях и больших высотах. Взлет самолета с воздушнореактивным двигателем происходит при помощи ракетных двигателей на твердом или жидком топливе.

Большее развитие получила другая группа воздушнореактивных двигателей – турбокомпрессорные двигатели. Они подразделяются на турбореактивные, в которых тяга создается струей газов, вытекающих из реактивного сопла, и турбовинтовые, в которых основная тяга создается воздушным винтом.

В 1909 году проект турбореактивного двигателя был разработан инженером Н. Герасимовым. В 1914 году лейтенант русского морского флота М. Н. Никольской сконструировал и построил модель турбовинтового авиационного двигателя. Рабочим телом для приведения в действие трехступенчатой турбины служили газообразные продукты сгорания смеси скипидара и азотной кислоты. Турбина работала не только на воздушный винт: отходящие газообразные продукты сгорания, направленные в хвостовое (реактивное) сопло, создавали реактивную тягу дополнительно к силе тяги винта.

В 1924 году В. И. Базаров разработал конструкцию авиационного турбокомпрессорного реактивного двигателя, состоявшую из трех элементов: камеры сгорания, газовой турбины, компрессора. Поток сжатого воздуха здесь впервые делился на две ветви: меньшая часть шла в камеру сгорания (к горелке), а большая подмешивалась к рабочим газам для понижения их температуры перед турбиной. Тем самым обеспечивалась сохранность лопаток турбины. Мощность многоступенчатой турбины расходовалась на привод центробежного компрессора самого двигателя и отчасти на вращение воздушного винта. Дополнительно к винту тяга создавалась за счет реакции струи газов, пропускаемых через хвостовое сопло.

В 1939 году на Кировском заводе в Ленинграде началась постройка турбореактивных двигателей конструкции А. М. Люльки. Его испытаниям помешала война.

В 1941 году в Англии был впервые осуществлен полет на экспериментальном самолете истребителе, оснащенном турбореактивным двигателем конструкции Ф. Уиттла. На нем был установлен двигатель с газовой турбиной, которая приводила в действие центробежный компрессор, подающий воздух в камеру сгорания. Продукты сгорания использовались для создания реактивной тяги.

К концу Второй мировой войны стало ясно, что дальнейшее эффективное развитие авиации возможно только при внедрении двигателей, использующих принципы реактивной тяги полностью или частично.

Первые самолеты с реактивными двигателями были создавались в фашисткой Германии, Великобритании, США и СССР.

В СССР первый проект истребителя, с ВРД разработанным А. М. Люлькой, в был предложен в марте 1943 года начальником ОКБ-301 М. И. Гудковым. Самолёт назывался Гу-ВРД. Проект был отвергнут экспертами, в связи с неверием в актуальность и преимущества ВРД в сравнении с поршневыми авиадвигателями.

Немецкие конструкторы и учёные, работавшие в этой и смежных областях (ракетостроение), оказались в более выгодном положении. Третий рейх планировал войну, и выиграть её рассчитывал за счёт технического превосходства в вооружениях. Поэтому в Германии новые разработки, которые могли усилить армию, в области авиации и ракетной техники субсидировались более щедро, чем в других странах.

Первый самолёт, оснащенный турбореактивным двигателем (ТРД) HeS 3 конструкции фон Охайна, - был самолет He 178 (фирма Хейнкель Германия). Произошло это 27 августа 1939 года. Этот самолёт превосходил по скорости (700 км/ч) поршневые истребители своего времени, максимальная скорость которых не превышала 650 км/ч, но при этом был менее экономичен, и вследствие этого имел меньший радиус действия. К тому же у него были большие скорости взлёта и посадки, по сравнению с поршневыми самолётами, из-за чего ему требовалась более длинная взлётно-посадочная полоса с качественным покрытием.

Работы по этой тематике продолжались практически до конца войны, когда Третий рейх, утратив своё былое преимущество в воздухе, предпринял безуспешную попытку восстановить его за счёт поставки для военной авиации реактивных самолетов.

С августа 1944 года начал серийно выпускаться реактивный истребитель-бомбардировщик Мессершмитт Me.262, оборудованного двумя турбореактивными двигателями Jumo-004 производства фирмы Юнкерс. Самолет Мессершмитт Me.262 значительно превосходил всех своих «современников» по скорости и скороподъёмности.

С ноября 1944 года начал выпускаться ещё и первый реактивный бомбардировщик Arado Ar 234 Blitz с теми же двигателями.

Единственным реактивным самолётом союзников по антигитлеровской коалиции, формально принимавшим участие во Второй мировой войне, был «Глостер Метеор» (Великобритания) с ТРД Rolls-Royce Derwent 8 конструкции Ф. Уиттла.

После войны во всех странах, имевших авиационную промышленность, начинаются интенсивные разработки в области воздушно-реактивных двигателей. Реактивное двигателестроение открыло новые возможности в авиации: полёты на скоростях, превышающих скорость звука, и создание самолётов с грузоподъёмностью, многократно превышающей грузоподъёмность поршневых самолётов, как следствие более высокой удельной мощности газотурбинных двигателей в сравнении с поршневыми.

Первым отечественным серийным реактивным самолётом был истребитель Як-15 (1946 год), разработанный в рекордные сроки на базе планера Як-3 и адаптации трофейного двигателя Jumo-004, выполненной в моторостроительном конструкторском бюро В. Я. Климова.

А уже через год прошёл государственные испытания первый, полностью оригинальный, отечественный турбореактивный двигатель ТР-1, разработанный в КБ А. М. Люльки. Такие быстрые темпы освоения совершенно новой сферы двигателестроения имеют объяснение: группа А. М. Люльки занималась этой проблематикой ещё с довоенных времён, но «зелёный свет» этим разработкам был дан, только когда руководство страны вдруг обнаружило отставание СССР в этой области.

Первым отечественным реактивным пассажирским авиалайнером был Ту-104 (1955 год), оборудованный двумя турбореактивными двигателями РД-3М-500 (АМ-3М-500), разработанными в КБ А. А. Микулина. К этому времени СССР был уже в числе мировых лидеров в области авиационного моторостроения.

Изобретенный в 1913 году прямоточный воздушно-реактивный двигатель (ПВРД), так же начал активно совершенствоваться. Начиная с 1950-х годов в США было создан ряд экспериментальных самолётов и серийных крылатых ракет разного назначения с этим типом двигателя.

Обладая рядом недостатков для использования на пилотируемых самолётах (нулевая тяга на месте, низкая эффективность на малых скоростях полёта), ПВРД стал предпочтительным типом ВРД для беспилотных одноразовых снарядов и крылатых ракет, благодаря своей простоте, а, следовательно, дешевизне и надёжности.

В турбореактивном двигателе (ТРД) воздух, поступающий при полете, сжимается сначала в воздухозаборнике, а затем в турбокомпрессоре. Сжатый воздух подается в камеру сгорания, куда впрыскивается жидкое топливо (чаще всего – авиационный керосин). Частичное расширение газов, образовавшихся при сгорании, происходит в турбине, вращающей компрессор, а окончательное – в реактивном сопле. Между турбиной и реактивным двигателем может быть установлена форсажная камера, предназначенная для дополнительного сгорания топлива.

Сейчас турбореактивными двигателями (ТРД) оснащено большинство военных и гражданских самолетов, а также некоторые вертолеты.

В турбовинтовом двигателе основная тяга создается воздушным винтом, а дополнительная (около 10 %) - струей газов, вытекающих из реактивного сопла. Принцип действия турбовинтового двигателя схож с турбореактивным (ТР), с той разницей, что турбина вращает не только компрессор, но и воздушный винт. Эти двигатели применяются в дозвуковых самолетах и вертолетах, а также для движения быстроходных судов и автомобилей.

Наиболее ранние реактивные твердотопливные двигатели (РТТД) использовались в боевых ракетах. Их широкое применение началось в XIX веке, когда во многих армиях появились ракетные части. В конце XIX века были созданы первые бездымные пороха, с более устойчивым горением и большей работоспособностью.

В 1920-1930 годы велись работы по созданию реактивного оружия. Это привело к появлению реактивных минометов - "катюш" в Советском Союзе, шестиствольных реактивных минометов в Германии.

Получение новых видов пороха позволило применять реактивные твердотопливные двигатели в боевых ракетах, включая баллистические. Кроме этого они применяются в авиации и космонавтике как двигатели первых ступеней ракетоносителей, стартовые двигатели для самолетов с прямоточными воздушнореактивными двигателями и тормозные двигатели космических аппаратов.

Реактивный твердотопливный двигатель (РТТЖ) состоит из корпуса (камеры сгорания), в котором находится весь запас топлива и реактивного сопла. Корпус выполняется из стали или стеклопластика. Сопло - из графита, либо тугоплавких сплавов. Зажигание топлива производится воспламенительным устройством. Регулирование тяги может производиться изменением поверхности горения заряда или площади критического сечения сопла, а также впрыскиванием в камеру сгорания жидкости. Направление тяги может меняться газовыми рулями, отклоняющейся насадкой (дефлектором), вспомогательными управляющими двигателями и т. п.

Реактивные твердотопливные двигатели очень надежны, не требуют сложного обслуживания, могут долго храниться, и постоянно готовы к запуску.

 

Виды реактивных двигателей.

В наше время  реактивные двигатели самых разных конструкций используются достаточно широко.

Реактивные двигатели можно разделить на две категории: ракетные реактивные двигатели и воздушно-реактивные двигатели.

В категории ракетные реактивные двигатели существуют двигатели двух видов:

- Твердотопливный ракетный двигатель (РДТТ) - ракетный двигатель твёрдого топлива - двигатель, работающий на твердом горючем, наиболее часто используется в ракетной артиллерии и значительно реже в космонавтике. Является старейшим из тепловых двигателей.

- Жидкостный ракетный двигатель (ЖРД) - химический ракетный двигатель, использующий в качестве ракетного топлива жидкости, в том числе сжиженные газы. По количеству используемых компонентов различаются одно-, двух- и трёхкомпонентные ЖРД.

В категории воздушно-реактивные двигатели имеются двигатели следующих видов:

- прямоточный воздушно-реактивный;

- пульсирующий воздушно-реактивный;

- турбореактивный;

- турбовинтовой.

 

Современные реактивные двигатели.

 

На фотографии самолетный реактивный двигатель во время испытаний.

 

На фотографии процесс сборки ракетных двигателей.

 

 

 

Реактивные двигатели. История реактивных двигателей. Виды реактивных двигателей.

Женский сайт: Я-самая-красивая.рф (www.i-kiss.ru)

www.i-kiss.ru

реактивный подводный плавательный аппарат "рппа" - патент РФ 2139224

Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным подводным плавательным аппаратам. Реактивный подводный плавательный аппарат выполнен полым, цилиндрической формы. В хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру. Через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды. Достигается повышение скорости подводного аппарата. 1 ил. Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным подводным плавательным аппаратам, а именно к подводным лодкам и торпедам. Известен реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели (см. патент Великобритании 2130149, кл. F 42 В 19/26, опубл. 31.05.84). Данный аппарат принят в качестве наиболее близкого аналога изобретения. Недостатком известного подводного аппарата является то, что он обладает лобовым сопротивлением, что снижает его скорость. Техническим результатом изобретения является повышение скорости подводного аппарата за счет конвекции жидкой среды при ее нагреве, которая при этом интенсивно перемешивается из-за разности объемных весов холодной и горячей жидкости. Он достигается тем, что реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели, выполнен полым, цилиндрической формы, причем через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды, а в хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру. Изобретение поясняется чертежом. Реактивный подводный плавательный аппарат 1 выполнен полым, цилиндрической формы. В хвостовой части аппарата 1 по окружности закреплены реактивные двигатели, извергающие горячие газы 3. Во внутренней полости 8 размещаются люди 9, грузы 10 и энергоресурсы 11, которые поступают в нее через люк 12. Для предотвращения вращения аппарата 1 вокруг своей оси он снабжен стабилизаторами 13. Управление аппаратом осуществляется путем изменения работы реактивных двигателей, которые управляются заранее заданной программой компьютеров 14. Работает аппарат следующим образом. При работе реактивных двигателей 2 извергаются горячие газы 3 по периметру аппарата 1, которые нагревают воду 4, превращая ее в пар 5. В результате этого происходит интенсивное подсасывание воды 6 через полость 7 аппарата 1, что уменьшает его лобовое сопротивление. Вода 6 проходит через внутреннюю полость 7 и при выходе из нее от работы реактивных двигателей превращается в пар. Снижение лобового сопротивления и создание под слоем воды струи перегретой воды за счет выброса горячих газов реактивными двигателями, создающей дополнительную реактивную силу и интенсивно подсасывающей встречную воду, приводит к увеличению скорости подводного аппарата.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Реактивный подводный плавательный аппарат, содержащий реактивные двигатели, отличающийся тем, что он выполнен полым, цилиндрической формы, причем через внутреннюю полость аппарата проходит встречный поток воды, а в хвостовой его части закреплены по окружности реактивные двигатели, извергающие горячие газы по его периметру.

www.freepatent.ru

Лодка каяк с реактивным двигателем

Вдохновленный реактивным велосипедом

Идея проекта родилась во время просмотра youtube, её автор наткнулся на канал сумасшедшего блогера, который «прикрепил» громкую трубку к велосипеду привел к ее пропан-бутану и гонял с огромной скоростью.

Мастер подумал про себя: «Мне нужно его построить!» Начал интересоваться, что это за труба, обошел половину интернета в поисках, читал записи в Википедии, книги, чтобы узнать как можно больше. Узнал, что это реактивный двигатель, в частности двигатель с импульсным импульсом с нулевым клапаном, который достаточно прост в построении по сравнению с другими реактивными моторами, но для его создания требуется большая работа, о чем узнал позже. Было много планов для этого двигателя, чтобы выбрать, выбор упал на движок Lockwood.

Подготовил материалы и сделал детали по шаблону

Не слишком маленький, не слишком большой, в самый раз. Пришло время приступить к работе. Из-за того, что большинство размеров двигателя было нетипичным (конусы), пришлось отрезать самостоятельно от листового металла, согнуть до желаемой формы. Выбор пал на лист из 1 мм нержавеющей стали типа 304, купил 2×2м, чего было достаточно. Несколько элементов имеют размеры трубы, что делало это дело немного легче. Из-за того, что «колено» больше всего нагревается во время работы двигателя, решил заказать 2,5-миллиметровую трубу. Курьер прибыл с красивым листом.

Имея материалы, мог бы начать. Во-первых, пришлось перенести размеры конусов на самолет. Вначале собирался заказать лазерную резку, но затраты были высокими. Как выяснилось позже, угловой шлифовальный станок хорошо справился с этим. 

Карты с разрезанными «конусами» красиво разнесены, и можно положить шаблон на лист металла, чтобы иметь возможность вырезать хорошо продуманные формы. 

В конце концов, настала очередь согнуть конусы, сделал это с помощью тисков, двух деревянных планок и плотницких тисков, но с этого этапа работы, к сожалению, нет фотографий. Это было нелегко, но это удалось, и все получилось хорошо. Самый длинный конус (выхлоп) был настоящей пыткой.

Приятная часть — изготовление сопла

В конце была самая приятная работа — сопло, через которое газ должен подаваться и распыляться в камере сгорания. Сделал это из трубки из нержавеющей стали f 14 с толщиной стенки 1,5 мм. Газ эффективно распылялся в камере, пришлось сделать в одной линии около 10 отверстий с 1 мм сверлом по всей длине трубки в камере. Закончил конец трубки молотком.

Сварка деталей в одно целое

Сварка была самой большой проблемой. Сварка была трудоемкой из-за неточностей при резке угла, чего нельзя было избежать в ходе работы. Всегда что-то вставало, зацеплялось, должны были согнуть, погладить и т. д.

Первые испытания двигателя

После объединения деталей с помощью сварки пришел необычно ожидаемый момент первых испытаний двигателя. Чтобы запустить его, нужно было взорвать воздух в камере, чтобы вакуумировать функцию продувки. После многих попыток удалось запустить его, гул был сильным (около 130-140 дб). Прилив мощности (сквозняк), видимый на видео, был вызван переворачиванием газового баллона вверх дном, который, в свою очередь, подавал жидкий газ непосредственно в камеру, и это увеличивало газ в самой топливно-воздушной смеси. Строка, которую теоретически должен получить движке, составляет около 25 кг или 250 Н.

Монтаж моторной части на лодку

Ну, есть мотор, это круто, но надо смонтировать его. Первой идеей был велосипед, как в фильме Колина Фурза, но это было бы не оригинально. Каяк, поэтому план сразу стал простым. КОЛЕСНАЯ КОРОБКА!!!

Первое приспособление выглядело следующим образом, было бы неплохо поднять его немного, пластик, из которого изготовлен каноэ, не заботится о таких высоких температурах. Некоторые материалы в виде углов, алюминиевые профили для подгонки и работаем.

Попробовав, сделал стальную раму, которая удержит монстра под контролем.

После завершения стойки все выглядело следующим образом. Опишем устройство на байдарке через мгновение.

После подъема и добавления дополнительных кронштейнов (около руля позже):

Это таинственное устройство, о котором упоминалось ранее, является регулятором потока газа с электроклапаном 12 В, который поставил для обеспечения безопасности. И удобное включение и выключение подачи в камере. Это параллельный шаровые краны, благодаря которым можно управлять «медленными оборотами» двигателя, плавно увеличивать подачу газ, который подключен к упомянутому ранее электромагнитному клапану. Кроме того, добавил ручку от кустореза и кабель с пружиной, чтобы сделать его приятным в управлении.

Как работает лодка с реактивным двигателем

Нужно зажечь свечу зажигания от бензинового двигателя + искровой воспламенитель, чтобы запустить зажигание смеси одной кнопкой, а не играть с горелкой. Друг, который сделал для магнитофонную систему, питаемую батареей 12 В, пришел на помощь.

Без руля мог далеко ходить и плавать, но только прямо, мог бы купить специальный каяк, но разве это было бы тогда весело? Выбрал простейший путь — болт, кусок плоского бруса, пруты, резина, благодаря которой руль «отскакивает» и кусок доски.

Сделал педали от петель до двери, к которой привязал кабель от руля.

Обещанные тесты!

Источник.

izobreteniya.net

Реактивный судовой двигатель

 

Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным судовым двигателям. Реактивный судовой двигатель содержит паровую машину, цилиндр которой для обеспечения работы по специальной программе подключен к компьютеру. Поршень цилиндра соединен с движителем со свободноповорачивающимися веслами посредством штока. На осях весел установлены шестерни, которые связаны с зубчатой рейкой. Последняя соединена со скользящим грузом и поршнем гидравлического демпфера. Ограничитель поворота весел выполнен в виде упоров, взаимодействующих со скользящим грузом. Достигается уменьшение инерционной нагрузки на ограничитель поворота весел. 4 ил.

Изобретение относится к судостроению, в частности к реактивным судовым двигателям.

Известен реактивный судовой двигатель, содержащий привод для возвратно-поступательного перемещения движителя со свободно- поворачивающимися веслами в водном канале судна и ограничителем поворота весел (см. авт. св. СССР N 1030258, кл. B 63 H 1/12, публ. 23.07.83). Данный реактивный судовой двигатель выбран в качестве наиболее близкого аналога изобретения. Недостатком известного двигателя является большая инерционная нагрузка на ограничитель поворота весел, что обуславливает низкую надежность конструкции. Техническим результатом изобретения является уменьшение инерционной нагрузки на ограничитель поворота весел. Он достигается тем, что в реактивном судовом двигателе, содержащем привод для возвратно-поступательного движения движителя со свободно поворачивающимися веслами в водном канале судна и ограничителем поворота весел, привод включает паровую машину, цилиндр которой для обеспечения его работы по программе подключен к компьютеру, при этом поршень цилиндра связан с движителем посредством штока, на осях весел установлены шестерни, которые связаны с зубчатой рейкой, соединенной со скользящим грузом и поршнем гидравлического демпфера, а ограничитель поворота весел выполнен в виде упоров, взаимодействующих со скользящим грузом. На фиг. 1 изображен продольный разрез реактивного судового двигателя, расположенного на судне; на фиг. 2 - механизм поворота весел движителя; на фиг. 3 - система впуска пара в цилиндр и выпуска пара в конденсатор; на фиг. 4 - механизм реверса двигателя. Согласно фиг. 1 паровая машина двустороннего действия с длинным цилиндром 1 имеет клапанное парораспределение с обеих сторон. Шток 2 паровой машины связан с корпусом движителя 3, который имеет свободно поворачивающиеся весла 4 в роликовых подшипниках корпуса движителя. Движитель совершает возвратно-поступательные перемещения в водяном канале внутри судна на колесах 5 по рельсам, укрепленным на нижней и верхней стенках канала. Стенки канала выполнены из брусков дерева твердой породы и закреплены на стальных шпангоутах. Шток 2 паровой машины имеет дополнительную опору на четырех катках 6 и лабиритное уплотнение с непрерывной откачкой воды, поступающей через него. Механизм поворота весел 4 движителя показан на фиг. 2. Здесь 7 - корпус движителя 3 с четырьмя веслами, 8 - зубчатая рейка, находящаяся в зацеплении с шестернями 9 и 10 на осях первого и второго весел. Зубчатая рейка 3 соединена со скользящим грузом 11 и поршнем гидравлического демпфера 12, работающего на воде. В корпусе поворотного механизма имеются продольные канавки, в которые входят зубья 11' скользящего груза 11. Перемещение скользящего груза 11 ограничивается упорами 13,13' или 14,14' в зависимости от направления движения судна (ход вперед, задний ход). Упоры 13' и 14' двухпозиционные. В одном положении они создают упор для зубьев 11' скользящего груза, а в другом не препятствуют перемещению скользящего груза. Для реверса двигателя упоры 13' и 14' поворачиваются по команде компьютера. На осях второго и третьего весла имеются шестерни 15 и 15'. Они находятся в зацеплении и обеспечивают синхронность поворота всех четырех весел движителя 3. Гидравлический демпфер исключает ударные нагрузки при подходе скользящего груза 11 к упорам 13 и 14. На фиг. 2 у движителя 3 четыре весла, но их может быть любое число, кратное четырем. Система парораспределения паровой машины клапанная и для одного клапана показана на фиг. 3, где 16 - клапан, связанный с поршнем 17 цилиндра 18, а 19, 20, 21, 22 - электромагнитные клапаны. Через клапаны 19, 22 пар из котла поступает в цилиндр 18, а через клапаны 20, 21 пар выходит в конденсатор. Для открытия клапана 16 по команде компьютера клапаны 21 и 22 открываются, а клапаны 19,20 закрываются. Для закрытия клапана 16 клапаны 19,20 открываются, а клапаны 21, 22 закрываются. Образование паровых подушек в цилиндре 18 исключает ударные нагрузки на поршень 17 и клапан 16. Механизм реверса двигателя, который поворачивает двухпозиционные упоры 13' и 14' показан на фиг. 4, где 23 - выступающий из стенки канала палец с электромагнитным приводом, 24 - фасонная качалка, укрепленная на корпусе движителя, 25 - тяга, связанная с двухпозиционным упором 13' (или 14'). По команде компьютера палец 23 выдвигается из стенки канала и при перемещении движителя 3 поворачивает качалку 24. При этом тяга 25 поворачивает упор 13' (или 14'). Положение упора после поворота фиксируется сжатой пружиной 26. Полный цикл работы двигателя при движении судна вперед протекает следующим образом. Во время рабочего хода пар из котла поступает в цилиндр 1 со стороны носа судна, а со стороны кормы пар выпускается в конденсатор. Движитель 3 перемещается по каналу с ускорением. Инерционные силы, действующие на скользящий груз 11, удерживают его в положении контакта с упором 13. Весла 4 перекрывают канал. В некоторый момент, определяемый компьютером, впуск пара в цилиндр прекращается, движитель 3 продолжает перемещение по каналу с ускорением. В следующий момент, также определяемый компьютером, перекрывается выпуск пара с противоположной стороны цилиндра (со стороны кормы) и открывается выпускной клапан со стороны носа судна. При этом в цилиндре со стороны кормы образуется паровая подушка, которая тормозит перемещение поршня, а следовательно, и движителя 3. Скользящий груз 11, двигаясь по инерции, перемещает зубчатую рейку 8, которая поворачивает весла 4 в положение по потоку. После остановки движителя 3 по сигналу компьютера открывается впускной клапан со стороны кормы. Начинается холостой ход (движитель 3 перемещается по каналу в обратном направлении). Скользящий груз 11 находится в контакте с упором 13'. Весла 4 стоят в положении по потоку. В определенный момент по команде компьютера выпуск пара из цилиндра со стороны носа судна прекращается и образуется паровая подушка. После остановки движителя 3 открывается впускной клапан в цилиндре со стороны носа судна и выпускной со стороны кормы - начинается рабочий ход следующего цикла. Работа двигателя обеспечивается компьютером, который получает информацию от трех датчиков: положения поршня в цилиндре, давления пара в котле и скорости движения судна. Программа для компьютера составляется при проектировании двигателя, а затем корректируется при работе двигателя на судне. На пульте управления двигателем только несколько клавиш (команд) 1) пуск, 2) ход вперед, 3) задний ход, 4) увеличение скорости хода судна, 5) уменьшение скорости хода, 6) остановка двигателя.

Формула изобретения

Реактивный судовой двигатель, содержащий привод для возвратно-поступательного перемещения движения со свободно поворачивающимися веслами в водяном канале судна и ограничителем поворота весел, отличающийся тем, что привод включает паровую машину, цилиндр которой для обеспечения его работы по программе подключен к компьютеру, при этом поршень цилиндра соединен с движителем посредством штока, на осях весел установлены шестерни, которые связаны с зубчатой рейкой, соединенной со скользящим грузом и поршнем гидравлического демпфера, а ограничитель поворота весел выполнен в виде упоров, взаимодействующих со скользящим грузом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4

www.findpatent.ru