Представив катер буксируемым при помощи длинного троса, можно легко проследить за возникающими потоками. В первую очередь образуется потенциальный попутный поток из-за вытеснения (в стороны) носовой частью судна определенного количества воды, которое затем снова заполняет образовав?уюся пустоту в кормовой части судна.
Вдоль корпуса судна возникает значительное трение воды. Слой, становящийся к корме все толще, называют пограничным.
Он обусловлен силами вязкости воды и образует так называемый попутный поток трения. Наконец, вследствие наличия свободной поверхности под винтом может возникнуть волновой попутный поток но только в том случае, если там образуется вер?ина волны. При нахождении кормы на подо?ве волны вода из-за волнового потока получает ускорение за кормой, что приведет к появлению отрицательного попутного потока. Гребной винт, установленный в корме судна, использует попутный поток.
Таким образом, гребной винт судна работает в сложных условиях. поток изображен в районе действия гребного винта. При проектировании очень боль?их гребных винтов для кеанских судов ?аг винта и сечения лопастей выбирают в зависимости от фактических потоков. При проектировании гребных винтов моторных катеров с умеренной скоростью необходимо также учитывать влияние попутного потока, которое продолжается до появления скоростей, соответствующих переходному режиму. Ли?ь у полностью глиссирующих катеров попутный поток практически не образуется.
Гребной винт всегда стремятся расположить как можно выгоднее в поле попутного потока. Таким потоком является попутный поток трения, влияние которого увеличивает упор винта, не требуя для этого увеличения мощности. Поскольку полезная мощность движителя равна сопротивлению движению судна, умноженному на скорость, то чем сильнее попутный поток трения, тем мень?ая мощность требуется от двигателя для вращения винта. Но попутный поток трения создается на корпусе судна и на это расходуется энергия двигателя через движитель. При самом строгом расчете характеристик гребного винта следует исходить не из скорости судна, а из средней поступательной скорости гребного винта в поле попутного потока судна.
Как только начнет действовать гребной винт, значительная часть подводной части судна попадет под влияние струи от винта, которая накладывается на действующий поток. Засасывание захваченной гребным винтом массы воды увеличивает ее сопротивление движению судна. Это увеличение сопротивления, вызываемое струей от винта, называют засасыванием. Оно умень?ается при повы?ении скорости и полностью исчезает, как только наступает чистое глиссирование Свободному протеканию водяного потока, образованного гребным винтом, ме?ают некоторые помехи. Эти помехи находятся как перед гребным винтом в зоне набегающего потока, так и за гребным винтом. ?сточником помех можно считать и среднюю часть водоизмещающего катера. Однако здесь возникает полезный для гребного винта попутный поток. К источникам помех следует отнести киль или дейдвуд, гребной вал, крон?тейн гребного вала, включая ?пору для защиты гребного винта, которая проходит от крон?тейна гребного вала под винтом до пятки руля Непосредственно за гребным винтом расположено перо руля, ме?ающее естественному потоку. В зависимости от типа судна и конструкции кормы источником помех могут быть другие выступающие части. Поэтому во время постройки судна необходимо постоянно следить за тем, чтобы все выступающие части, расположенные в районе гребного винта, были выполнены обтекаемыми. Расстояние лопасти гребного винта от днища. В настоящее время наблюдается тенденция использовать мощные двигатели на неболь?их катерах. Вследствие этого гребные валы устанавливают с очень боль?им наклоном. Для умень?ения наклона двигателя и сохранения упора винта стремятся разместить масляный поддон картера двигателя как можно ниже, вплотную к килю, а гребной винт — как можно ближе к днищу катера. Такое ре?ение приводит к опасным результатам:
1) образуется сильная вибрация в кормовой части катера;
2) из-за неболь?ого расстояния винта днище быстро повреждается и даже полностью протирается, так как любой лист тростника и любая рыболовная леска вызывают износ;
3) выбранный гребной винт должен иметь сли?ком малый диаметр, что является боль?им недостатком.
В случае необходимости установки гребного винта вблизи днища минимальным расстоянием является 5% диаметра гребного винта. При этом возможна сильная вибрация, в результате чего очень плоское днище рекомендуется укреплять изнутри при помощи подкрепляющих листов или днищевых рамных ?пангоутов. Нормальным расстоянием следует считать 10% диаметра гребного винта, идеальным было бы 12—15%.
Направление вращения гребного винта. При проектировании судового гребного винта, а также при оценке маневренности катера необходимо точно знать направление вращения винта. Тот, кто возьмет в руки талреп, очень быстро установит, что одна сторона имеет правую, а другая — левую нарезку. Однако в определении правого или левого вращения гребного винта еще встречаются о?ибки, которые иногда даже упорно отстаиваются.
Так, у транспортных двигателей направление их вращения обозначается как правое. Чтобы точно определить, что понимается под правым вращением, надо, стоя перед автомобилем или трактором, взять в руки пусковую рукоятку. Если такой двигатель затем установить на катере, то он по-прежнему остается двигателем правого вращения.
В самом деле, транспортный двигатель правого вращения требует гребного винта левого вращения. Современные двигатели, предназначенные для автома?ин и, естественно, имеющие правое вращение, при установке на катерах могут потребовать и винт правого вращения. Это объясняется тем, что на катерах часто меняют ведущую сторону, так как маховик двигателя на катере луч?е располагать спереди (в автомобиле он расположен сзади), и реверсивная передача присоединяется к противоположной стороне коленчатого вала Установленный редуктор также может вызвать сомнения при определении направления вращения. В зависимости от внутреннего или вне?него зубчатого зацепления направление вращения сохраняется или получается обратным. ?меется даже реверсредуктор с третьим валом специально для того, чтобы при двухвинтовых установках создавать противоположное направление вращения гребного винта. При этом один двигатель приводит в действие винт левого вращения, а другой —правого вращения. Во избежание всяких сомнений необходимо руководствоваться действующим в судостроении правилом: направление вращения гребного винта (правое — по часовой стрелке, левое — против часовой стрелки) устанавливают смотря с кормы в нос при работе винта на передний ход и определяют только для переднего хода.
В случае заднего хода само собой разумеется, что гребной винт вращается в противоположном направлении. Несмотря на это, гребной винт сохраняет прежнее обозначение своего направления вращения. Гребной винт правого вращения при вращении на заднем ходу против часовой стрелки всегда остается винтом правого вращения.
Если на двухвинтовом катере следить за тем, чтобы оба гребных винта работали наружу, то гребной вал левого борта получает гребной винт левого вращения, а вал правого борта — винт правого вращения
При полной или частичной перепечатке материалов сайта ссылка на www.kapitanua.com обязательна.
