Disposición de propulsión y dirección.

Una disposición de propulsión y dirección para una embarcación (40),

comprendiendo la disposición una hélice de propulsión (2) y un timón (10; 10') dispuesto detrás de la hélice (2), en el que

La hélice de propulsión (2) está montada en un eje accionador (30) de la embarcación (40); y

Un fuselado (4; 6) en un extremo de cola de la hélice (2) y un cuerpo en forma de bombilla (20) proporcionado en una pala del timón (11) del timón (10; 10') forman un cuerpo aerodinámico que es continuo excepto en un espacio estrecho entre el fuselado (4; 6) y el cuerpo en forma de bombilla (20) para permitir un movimiento oscilante del cuerpo en forma de bombilla (20) con relación al fuselado (4; 6) cuando gira la pala del timón (11),

caracterizada por el hecho de que un extremo de cola de la pala del timón (11) está provisto de un alerón movible (12).

Tipo: Patente Europea. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: E08164276.

Solicitante: Wärtsilä Netherlands B.V.

Inventor/es: KUHLMANN,HENNING, Van Beek,Teus.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • B63H25/38 SECCION B — TECNICAS INDUSTRIALES DIVERSAS; TRANSPORTES.B63 BUQUES U OTRAS EMBARCACIONES FLOTANTES; SUS EQUIPOS.B63H PROPULSION O GOBIERNO MARINO (propulsión de vehículos de colchón de aire B60V 1/14; para submarinos que no sean de propulsión nuclear, B63G; en particular para torpedos F42B 19/00). › B63H 25/00 Gobierno; Disminución de marcha utilizando medios distintos a los elementos propulsores (empleando tuberías o collares portahélices regulables para gobernar B63H 5/14; utilizando unidades de propulsión fueraborda instaladas de forma amovible B63H 20/00 ); Anclaje o amarre dinámico, es decir, posicionamiento de los buques por medio de elementos propulsores auxiliares o principales (anclajes no dinámicos B63B 21/00; equipo para reducir el balanceo u otros movimientos molestos del buque por ayuda de un chorro o hélices auxiliares B63B 39/08). › Timones (codastes B63B 3/40).
  • B63H25/42 B63H 25/00 […] › Gobierno o anclaje dinámico por elementos propulsores (con la ayuda de chorros B63H 25/46 ); Gobierno o anclaje dinámico por hélices utilizadas únicamente con este fin; Gobierno o anclaje dinámico por timones que llevan las hélices.

PDF original: ES-2548060_T3.pdf

 

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Disposición de propulsión y dirección.
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Fragmento de la descripción:

Disposición de propulsión y dirección CAMPO DE LA PRESENTE INVENCIÓN

La presente invención se refiere a una disposición de propulsión y dirección para una embarcación. La disposición es de un tipo que comprende una hélice, un timón dispuesto por detrás de la hélice, y un cuerpo en forma de bombilla provisto en una pala del timón.

ANTECEDENTES DE LA PRESENTE INVENCIÓN

Los medios más comunes para propulsar una embarcación es una hélice propulsora que tiene dos o más palas de hélice. Para reducir el consumo de combustible y las emisiones, la eficiencia en la propulsión de la hélice, que se define como la proporción entre la fuerza de propulsión (también llamada efectiva) y la fuerza suministrada, debería serial alta como fuese posible.

El pronóstico de la eficiencia propulsiva para una cierta potencia del motor se hace habitualmente a través de ensayos con modelos a escala. La opinión que prevalece que fue desarrollado hace más de 100 años en la práctica de ensayos de modelos de aquellos días sugiere que la hélice y el casco de una embarcación pueden verse y evaluarse de forma independiente. En realidad, sin embargo, la interacción entre la hélice y el casco es un aspecto muy importante. La hélice y el casco deberán integrarse y ajustarse entre sí si el comportamiento óptimo se consigue. Esto también se mantiene para la interacción entre la hélice y los extremos del casco tales como un timón.

Con el fin de mejorar la interacción entre una hélice de propulsión y un timón, la patente GB 762,445 muestra la disposición de un cuerpo en forma de bombilla por detrás de la hélice en extensión del eje de la hélice. Para superar una contracción en la estela de la hélice, se sugiere empujar un cabezal que sobresale libremente del cuerpo en forma de bombilla de forma próxima hasta el borde trasero de las palas de la hélice de modo que solapen el eje de la hélice. En una realización, el cuerpo en forma de bombilla está soportado por una pala del timón de un timón de equilibrio y el eje de la hélice tiene una cavidad acoplada por el cabezal saliente del cuerpo en forma de bombilla para permitir un movimiento oscilante del cuerpo en forma de bombilla con relación al buje de la hélice cuando se gira la pala del timón. El documento de la técnica más próxima WO 2006/112787 A describe una disposición de propulsión y dirección de una embarcación, donde una tapa de fuselado que es solidaria con un buje de una hélice de propulsión forma un cuerpo aerodinámico continuo con un cuerpo en forma de bombilla soportado por una pala de timón de un timón de pala completa por detrás de la hélice. La punta del cuerpo en forma de bombilla y la tapa están diseñados para mantener un espacio estrecho entre el cuerpo en forma de bombilla y la constante de la tapa cuando se gira la pala del timón.

WO 89/05262 A1 y EP 0 144 860 A2 describen timones activos con una hélice montada, que se encajan con un alerón pivotante en el flanco trasero de la pala del timón, para incrementar el efecto del timón.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Es un objeto de la presente invención proporcionar una disposición de propulsión y dirección que tiene una eficiencia de propulsión mejorada.

De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención, se proporciona una disposición de propulsión y dirección que tiene las características definidas en la reivindicación 1.

Cuando la pala del timón se gira tanto que el cuerpo en forma de bombilla sale de la sombra del fuselado, el cuerpo aerodinámico continuo formado por el cuerpo en forma de bombilla y la tapa se interrumpe, de modo que el rozamiento de flujo aumenta y se forma la turbulencia indeseada. Sin embargo, al accionar el alerón, la embarcación puede direccionarse sin girar la pala del timón o con un ángulo de dirección más pequeño de la pala del timón. Por lo tanto, las situaciones de maniobras donde el cuerpo en forma de bombilla sale de la sombra del fuselado serán menores. En consecuencia, la eficiencia en la propulsión aumenta y se consigue un ahorro de combustible considerable.

Preferentemente, el fuselado tiene una cavidad que se acopla mediante el extremo de ataque del cuerpo en forma de bombilla.

La pala del timón puede ser una pala de timón de pala completa. En este caso, la pala del timón puede tener un borde de ataque superior retorcido que se extiende desde un extremo superior de la pala del timón hacia el cuerpo en forma de bombilla y un borde de ataque inferior retorcido que se extiende desde un extremo inferior de la pala del timón hacia el cuerpo en forma de bombilla.

Alternativamente, el timón puede ser un timón semi-pala que presenta un cabezal de ataque fijo. En este caso, el

cabezal de ataque puede tener un borde de ataque superior retorcido que se extiende desde un extremo superior del cabezal de ataque hacia un extremo inferior del cabezal de ataque, y la pala del timón puede presentar un borde de ataque inferior retorcido que se extiende desde un extremo inferior de la pala del timón hasta el cuerpo en forma de bombilla.

La torsión de la pala del timón de pala completa o el timón semi-pala alinea los bordes de ataque superior e inferior con el flujo de entrada de atrás de la hélice, reduciendo así el arrastre de propulsión y, hasta una cavitación de la hélice de alto grado.

Preferentemente, al menos uno de los bordes de ataque superior e inferior tiene un ángulo de torsión constante. El ángulo de torsión constante da lugar a una fabricación robusta y sencilla del timón.

La eficiencia de propulsión y los ahorros de combustible de la disposición de propulsión y dirección de acuerdo con la presente invención son más destacables cuanto más lejos se dispone el eje pivotante de la pala del timón del borde de ataque del timón, o cuanto más se desplaza el cuerpo en forma de bombilla del eje de giro de la hélice durante un ángulo de giro dado de la pala del timón. Al mismo tiempo, se mejora el equilibrio del timón y la eficiencia del timón a bajas velocidades de la embarcación se incrementa. Por esta razón, el eje pivotante de la pala del timón se sitúa preferentemente en 30 a 50% de una longitud máxima del timón, más preferentemente en 35 al 50% de la longitud máxima del timón, y más preferentemente en 40 a 50% de la longitud máxima del timón en la dirección en popa.

La eficiencia en la propulsión y el ahorro de combustible se mejoran también mediante al menos una de las siguientes medidas: el cuerpo en forma de bombilla es sensiblemente igual o más grande en anchura que el diámetro en el extremo de cola del fuselado y tiene una altura mayor que la anchura. Un extremo de cola del cuerpo en forma de bombilla se sitúa por encima del nivel del eje de giro de la hélice en un lado de la pala del timón y por debajo del nivel del eje de giro de la hélice en el otro lado de la pala del timón. El fuselado tiene una forma cóncava hacia el cuerpo en forma de bombilla.

De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invención, se proporciona una embarcación que tiene la disposición de propulsión y dirección anteriormente mencionada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

La figura 1 muestra una disposición de propulsión y dirección de acuerdo con una primera realización de la presente Invención.

La figura 2 es una vista esquematizada del timón de la figura 1 con secciones transversales superior e inferior.

La figura 3 muestra la sección transversal superior de la figura 2.

La figura 4 muestra la sección transversal inferior de la figura 2.

La figura 5 muestra una disposición de propulsión y dirección de acuerdo con una segunda realización de la presente Invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN

Ahora se explica la invención con mayor detalle con referencia a las figuras 1 a 5 que ilustran realizaciones preferidas de la presente invención.

Primera realización

Las figuras 1 a 4 muestran una disposición de propulsión y dirección de acuerdo con una primera realización de la presente invención. La disposición de propulsión y dirección está montada en la popa de una embarcación. La embarcación puede estar equipada con una o más disposiciones de propulsión y dirección.

Tal como se ¡lustra en la figura 1, la disposición de propulsión y dirección de acuerdo con la primera realización comprende una hélice de propulsión 2 montada sobre un eje accionador (no mostrado) de la embarcación 40, y un timón 10 que presenta una pala timón de pala completa giratoria 11 montada en un eje pivotante P en una mecha del timón 32 de la embarcación 40 detrás de un extremo de cola de la hélice 2 y un alerón... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una disposición de propulsión y dirección para una embarcación (40), comprendiendo la disposición una hélice de propulsión (2) y un timón (10; 10) dispuesto detrás de la hélice (2), en el que

La hélice de propulsión (2) está montada en un eje accionador (30) de la embarcación (40); y

Un fuselado (4; 6) en un extremo de cola de la hélice (2) y un cuerpo en forma de bombilla (20) proporcionado en

una pala del timón (11) del timón (10; 10) forman un cuerpo aerodinámico que es continuo excepto en un espacio

estrecho entre el fuselado (4; 6) y el cuerpo en forma de bombilla (20) para permitir un movimiento oscilante del

cuerpo en forma de bombilla (20) con relación al fuselado (4; 6) cuando gira la pala del timón (11),

caracterizada por el hecho de que un extremo de cola de la pala del timón (11) está provisto de un alerón movible

(12).

2. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 1, en el que el fuselado (4; 6) presenta una cavidad que está acoplada mediante un extremo de ataque (22) del cuerpo en forma de bombilla (20).

3. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 1 o 2, en el que la pala del timón (11) del timón (10) es una pala del timón (11) de pala completa.

4. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 3, en el que la pala del timón (11) tiene un borde de ataque superior retorcida (14) que se extiende desde un extremo superior (17) de la pala del timón (11) hasta el cuerpo en forma de bombilla (20) y un borde de ataque Inferior retorcido (15) que se extiende desde un extremo inferior (18) de la pala del timón (11) hasta el cuerpo en forma de bombilla (20).

5. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 1 o 2, en el que el timón (10) es un timón semi- pala que tiene un cabezal de ataque fijo (34).

6. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 5, en el que el cabezal de ataque (34) tiene un borde de ataque superior retorcido (14) que se extiende desde un extremo superior (17) del cabezal de ataque (34) hasta un extremo inferior del cabezal de ataque (34), y la pala del timón (11) tiene un borde de ataque inferior retorcido (15) que se extiende desde un extremo inferior (18) de la pala del timón (11) hasta el cuerpo en forma de bombilla (20).

7. Una disposición de propulsión y dirección según la reivindicación 4 o 6, en el que al menos uno del borde de ataque superior (14) y el borde de ataque Inferior (15) tiene un ángulo de torsión constante (a, (3).

8. Una disposición de propulsión y dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un eje plvotante (P) de la pala del timón (11) está situado en el 30 al 50% de una longitud máxima del timón (L), preferentemente en el 35 al 50% de la longitud máxima del timón (L), y más preferentemente en el 40 al 50% de la longitud máxima del timón (L) en la dirección de popa.

9. Una disposición de propulsión y dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo en forma de bombilla (20) es sensiblemente Igual o mayor en anchura que el diámetro en el extremo de cola del fuselado (4; 6) y presenta una altura mayor que la anchura.

10. Una disposición de propulsión y dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que un extremo de cola del cuerpo en forma de bombilla (20) está situado por encima del nivel de un eje de giro de la hélice (2) en un lado de la pala del timón (11) y por debajo del nivel del eje de giro de la hélice (2) en el otro lado de la pala del timón (11).

11. Una disposición de propulsión y dirección según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que el fuselado (4; 6) presenta una forma cóncava hacia el cuerpo en forma de bombilla (20).

12. Una embarcación (40) que tiene una disposición de propulsión y dirección según cualquiera de las

reivindicaciones anteriores.


 

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