水の下の翼。図面、説明

水中の翼。モデラーのためのヒント

モデリング

プロペラよりも優れたものは何だろうと思われるかもしれません。それは何十年にもわたって忠実に人類に奉仕し、単純な娯楽から巨大な超大型タンカーに至るまで、さまざまな船を動かしてきました。よく開発された理論と計算方法により、あらゆる設計の船舶に適したプロペラを正確に選択できます。

しかし、この広く普及し、よく研究されている引越し業者には、立派なライバルがいます。これは放水銃、プロペラ、ベーンプロペラです。そしてごく最近では、フランスの発明家が、ハイドロパルスという珍しい機構を提案しました。実験室での実験では、それによって発生する推力が同じ出力のプロペラよりも大きいことが示されました。これまでのところ、高速でのハイドロパルスの使用に関するデータはありませんが、この点では「祖父」プロペラに屈することはないと著者は信じています。この新しい発明を支持するのは、実験用ボートの建造に加えて、ルノー社の企業の300つがこの装置とXNUMXkWのエンジンを搭載した船舶の製造を計画しているという事実です。

水中の翼

ハイドロパルスとは何ですか? これは長方形のチャネルで、垂直に移動するロッドが翼状のプレートを上壁または下壁に交互に押し付けます。これは、プロファイルのつま先から弦の XNUMX 分の XNUMX で枢動可能に吊り下げられています。チャネルの後部には、強い衝撃から保護するためにダンパーが設けられており、前縁に沿って全長に沿ってダンパーが「伸ばされ」、シールの機能を果たします。

ここで、水路の水平部分全体を占める翼が上壁に押し付けられていると想像してみましょう。ロッドが押し下げられ始めます。プレートの吊り下げ点とその中央との間の不一致により、まず前縁が「天井」から遠ざかり始めます。その隙間に水が吸い込まれます。後縁が上壁から離れた後、翼は向かってくる流れに対して一定の迎角で下降します。ロッドに加えられる力と迎え角に応じて、トラクション力が発生します。そして、先端が水路の下壁に当たり、後方に開いた隙間から水が噴出します。最後に、プレート全体が底面に置かれます。茎が上昇し始め、同じサイクルが繰り返されます。

水中の翼
米。 1. プロペラ設計: 1 - カカラケーシング、2 - ウィングドライブロッド、3 - ウィング、4 - リアダンパー、5 - フロントバンドダンパー

水中の翼
米。図 2. ハイドロパルスの動作の概略図: A - 初期段階、B - 翼の前縁が水路壁から離れ、形成された隙間に水が吸い込まれる、C - 翼が下に移動し、水を押し戻す、D - 翼の前縁が水路壁の上にあり、隙間から水を絞り出す、E - 最終段階、同時に次のサイクルの始まり

この説明からもわかるように、翼の運動の各段階で推力が発生します。成分は XNUMX つあります。プロペラの動作中と同じ法則が適用される流体力学的推力と、「チャネルウィング」容積ポンプによって水が吸入および排出されるときに得られる推力です。

スクリューディスクの直径と面積と比較して、チャネルの高さと面積に注意してください。結局のところ、チャネルの高さ（スクリューの直径）が重要なパラメータ、つまり容器の喫水を決定します。水力パルスが船尾の幅全体を占める可能性があることは明らかです。同じ喫水の場合、噴射されるウォータージェットの断面を同じに保ちながら、複数のプロペラを取り付ける必要があります。新しい装置の利点は、可動装置を大幅に変更することなく翼の面積と翼の数を変更できるため、適応性が高いことです。この直径の船舶用プロペラの場合、パラメータを変更する可能性ははるかに低くなります。

そして、設計者や技術者なら誰でも、ハイドロパルスの製造にはプロペラのような複雑で精密な機械が必要ないことを確認するでしょう。

そして、安全性の観点から見ると、外見的には固定ボックスを表す新しい動力装置は、回転するプロペラよりも、水中で遭遇する際のトラブルがはるかに少なくなります。

推力の方向を反対に変えるために操縦するときは、下降ディフレクターを使用するか、チャネルを 180 度回転させるか、必要に応じて翼の後縁をチャネルの下壁に押し付ける追加のリバースロッドを使用できます。船舶の移動方向は、従来のステアリングホイールによって、または装置全体を垂直軸の周りに必要な角度に回転させることによって制御できます。ハイドロパルスは船外機とは異なり、360°回転できることに注意してください。

水中の翼
米。 3. 推力を逆転させるための XNUMX つのオプション: A - 下降ディフレクターを使用する、B - 追加のロッドを使用する

水中の翼
米。 4. ハイドロパルスを備えたボートモデルのレイアウト: 1 - バッテリー、2 - スイッチ、3 - 電気モーター、4 - ギアボックス、5 - クランク機構、6 - ハイドロパルス、7 - 舵

モデルでは、内燃機関またはロッドと係合したコンロッドを使用する電気モーターからの駆動が推奨される場合があります。翼のサイズが小さい場合、ギアボックスを使用しない方が簡単です。レシプロ蒸気エンジンの設置は非常によく組み立てられています。この場合、接続リンクを導入する必要はありません。蒸気エンジンのピストンはロッドにしっかりと取り付けられています。

この記事に興味がある方は、説明されているデバイスを取り付けるのにどのタイプの容器が最適であるかを考えることをお勧めします。もしかして双胴船？ここでは船の全幅全体を使用することができ、水路の入口が前を行く船体によって遮られることはありません。

「ハイドロパルス」推進装置を備えた実用的なモデルを構築する場合は、当社までご連絡ください。読者は皆、あなたの実験結果について知りたいと思うでしょう。

著者: V.イワノフ

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