Основной характеристикой гребного винта является ?аг. Если гребной винт совер?ит полный оборот, то можно измерить расстояние, на которое он продвинется, при условии, что вода является твердым телом. Это геометрическое перемещение, равное длине витка винтовой поверхности, часть которой образует лопасть, называют геометрическим ?агом или просто ?агом винта .
В воде под нагрузкой возникает проскальзывание, или скольжение, гребного винта. Оно представляет собой разность между ?агом винта и расстоянием, действительно пройденным за один .оборот. Скольжение почти никогда не бывает менее 15% ?ага винта, в боль?инстве случаев оно равно 30% и довольно часто составляет даже 40—50% ?ага винта.
Если ?аг гребного винта равен, например, 50 см, а частота вращения равна 1000 об/мин, то при расчете его продвижение будет равно 500 м/мин = 30 000 м/ч == 30 км/ч. При действительной скорости катера 21 км/ч скольжение составит 30%. Эта величина еще не позволяет судить о работе гребного винта. Наивыгодней?ее скольжение можно определить контрольным расчетом или путем испытания винтов с различным ?агом на мерной миле.
Оптимальный гребной винт выявляют ли?ь при помощи серии последовательных испытаний, поскольку такие характеристики, как водоизмещение, вероятная скорость судна и действительная мощность двигателя, переданная на гребной винт, при расчете получаются приближенными. Поэтому во многих случаях после первого ходового испытания приходится вносить неболь?ие изменения в характеристики гребного винта. Если бы были точно известны сопротивление судна и мощность двигателя, а также условия обтекания в рабочем поле гребного винта, то можно было бы найти оптимальные характеристики винта уже при первом расчете.
Гребной винт состоит из центральной ступицы и нескольких лопастей, имеет легко измеряемый диаметр. Для малых нагрузок и высоких скоростей обычно выбирают двухлопастный гребной винт, для нормальных нагрузок —трехлопастный, а для боль?их нагрузок и малых скоростей —четырехлопастный. На катерах чаще всего устанавливают трехлопастный винт . Число лопастей незначительно влияет на к. п. д. гребного винта.
При выборе количества лопастей стремятся добиться умень?ения вызываемой гребным винтом вибрации в корме судна и избежать кавитации. На парусных яхтах двухлопастный гребной винт, расположенный за дейдвудом, почти закрыт им и в наимень?ей степени ме?ает во время хода под парусами. Во время хода под мотором обе лопасти одновременно входят в кильватерную струю за кормой судна. В результате возникает внезапная помеха потоку, набегающему на гребной винт, которая вызывает сильную вибрацию судна. При использовании трехлопастного винта лопасти попеременно проходят через верхнюю и нижнюю части кильватерной струи. Вместо двух толчков при одном обороте возникает ?есть толчков, что втрое увеличивает частоту вибрации, возбуждаемой двухлопастным винтом, и умень?ает ее амплитуду. Перед винтом расположен гребной вал, поддерживаемый обычно двуплечим крон?тейном. Выступающие части также вызывают неравномерность скоростей потока перед винтом. На боль?их моторных туристских катерах в настоящее время применяют четырех - или даже пятилопастные гребные винты . Замена трехлопастного винта пятилопастным приводит к резкому умень?ению вибрации в кормовой части судна. Однако при этом не достигается одинаковая и тем более повы?енная скорость судна. Сказанное нуждается в доказательстве, так как характеристики многих находящихся в употреблении гребных винтов не являются оптимальными и могут быть улуч?ены. Само собой разумеется, что при установке пятилопастного винта можно получить луч?ий результат, чем при установке плохо подобранного
трех- или четырехлопастного винта.
Форма очертаний лопасти не влияет на к. п. д. Овальное очертание лопасти [является таким же благоприятным, как и асимметричное в его различных вариантах. При асимметричном очертании лопасти входную кромку ска?ивают так, чтобы удар лопасти по кильватерной струе происходил как можно мягче.
Различна ли?ь площадь лопасти. Для каждого винта показан проектированный контур лопасти. Кроме того, на верхней лопасти изображен ее развернутый контур, который, естественно, ?ире проектированного (на нем показаны сечения лопасти). случае выбрана проектированная поверхность лопастей, но можно также использовать развернутую поверхность. У гребного винта с самыми узкими лопастями (вверху) отно?ение площади проектированной поверхности лопастей к площади круга равно 30%. Это отно?ение повы?ается у винта с самыми ?ирокими лопастями до 60%. Данная величина не является пределом, так как (особенно при опасности кавитации) используют еще более ?ирокие лопасти. Если лопасти перекрывают одна другую, отно?ения площадей могут превы?ать 100%. Узкие лопасти испытывают мень?ее трение, однако каждое отдельное сечение лопасти относительно несколько толще. Широкая лопасть имеет наиболее тонкое сечение и боль?ое сопротивление трению воды. Обычно дисковое отно?ение площадей равно примерно 50%
При полной или частичной перепечатке материалов сайта ссылка на www.kapitanua.com обязательна.
