Одна из наиболее обсуждаемых тем среди владельцев моторных лодок — это выбор гребного винта. Помимо обтекаемой формы лодки и мощного двигателя, выбор правильного гребного винта — одно из самых простых действий, которое вы можете предпринять для оптимизации работы лодки. Правильный выбор максимизирует мощность двигателя, так как различные конструкции по-разному влияют на эффективность, мощность и скорость лодки.
Гребной винт: описание
Гребной винт представляет собой вращающуюся конструкцию, которая используется для перемещения по воде:
- кораблей;
- катеров;
- лодок;
- паромов и др.
При этом используется мощность, генерируемая и передаваемая двигателем судна. Затем мощность преобразуется во вращательное движение гребного винта, который имеет ступицу, окружённую лопастями одинаковой длины и размера. Лопасти скручены так, что они отталкивают воду назад. Это толкание — то, что двигает лодку вперёд. Большинство винтов вращаются по часовой стрелке, если смотреть сзади. Те что вращаются налево, устанавливаются с правым винтом в двухмоторных установках, чтобы поддерживать устойчивость лодки и улучшить её управление.
Винты описываются двумя цифрами — это диаметр и шаг. Диаметр — это общий размер лопастей, измеренный от кончиков до ступицы. Конструкции большого диаметра могут нагнетать больше воды, создавая большую мощность. Шаг гребного винта — это расстояние, на которое он перемещает лодку после одного оборота (не считая скольжения). Судно может быть оснащено одним, двумя и реже тремя винтами в зависимости от требований к скорости и маневрированию.
Особенности материала и конструкции
Гребные винты изготавливаются из коррозионно-стойких материалов, так как они работают непосредственно в воде. Материалами, используемыми для изготовления, являются сплавы из алюминия, нержавеющей стали, никеля и бронзы.
Процесс изготовления включает в себя прикрепление нескольких лопастей к ступице путём сварки или ковки. Кованые лопасти очень надёжны и имеют большую прочность, но дороги по сравнению со сварными.
Классификация и характеристика винтов
Классификация основывается на нескольких факторах. Классификация по количеству прикреплённых лопастей: винты могут варьироваться от трехлопастных до четырехлопастных, а иногда и до пяти и шестилопастных. Однако наиболее часто используются 3 и 4 лопастные конструкции.
Самая высокая эффективность у минимального количества лопастей, то есть у двухлопастных конструкций. Но для достижения коэффициента прочности и учитывая тяжёлые нагрузки, такие конструкции, как правило, не используются.
Трёх лопастной винт имеет следующие характеристики:
- стоимость изготовления ниже, чем у других типов;
- обычно состоит из алюминиевого сплава;
- обеспечивает высокую скорость работ;
- ускорение лучше других типов.
У 4 лопастных винтов можно отметить следующее:
- стоимость изготовления выше, чем у 3 лопастных;
- обычно изготавливаются из сплавов нержавеющей стали;
- обладают лучшей прочностью и долговечностью;
- обеспечивает хорошую производительность при низких скоростях;
- обеспечивает лучшую экономию топлива, чем все другие типы.
5−6 лопастные конструкции отличаются тем, что:
- стоимость производства выше;
- вибрация минимальна;
- конструкция имеет лучшую удерживающую способность при штормовой погоде.
Фиксированный и регулируемый шаг
Шаг можно определить как смещение судна после каждого полного оборота. Лопасти в конструкции с фиксированным шагом постоянно прикреплены к ступице. Положение шага фиксировано и не может быть изменено во время работы. Такие конструкции обычно изготавливаются из медного сплава. Они являются очень надёжными, так как система не включает механическое и гидравлическое соединение. Производственные, монтажные и эксплуатационные расходы ниже, но манёвренность хуже. Эти типы устанавливаются на судах, которые не имеют особых требований к манёвренности.
Конструкция с регулируемым шагом может изменять шаг, вращая лопасть вокруг своей вертикальной оси с помощью механического и гидравлического устройства. Это помогает в управлении при постоянной нагрузке без необходимости использования механизма реверсирования, поскольку шаг может быть изменён в соответствии с требуемым рабочим условием. Таким образом, манёвренность улучшается, а эффективность двигателя также увеличивается.
Это сложная и дорогая система, с точки зрения установки и эксплуатации. Как правило, конструкция большего диаметра будет более эффективной. Но реальный размер зависит от типа судна, для которого он будет использоваться.
Рекомендации по выбору изделия
Прежде всего нужно выбирать шаг, который будет поддерживать обороты двигателя в рекомендованном рабочем диапазоне. Чем меньше количество лопастей, тем эффективней работа двигателя. Однако меньшее количество лопастей также увеличивает вибрацию. Вот почему трёх лопастной вариант являются наиболее распространённой конструкцией. Три лопасти обеспечивают наилучшее сочетание производительности, скорости и эффективности.
Наконец, выбор материала также является важным фактором. Алюминий — это отличный баланс стоимости, производительности и долговечности. Нержавеющая сталь хоть и дороже, но в пять раз прочнее алюминия, что значительно повышает производительность и долговечность. Конструкции из нержавеющей стали предлагают лучшее ускорение и более защищены от поражающих объектов в воде.
Перед тем как сделать выбор, нужно понять предназначение лодки. Необходимо рассмотреть среднюю скорость, нагрузку и местоположение двигателя на лодке. Выбор винта напрямую влияет на обороты двигателя и, следовательно, на его производительность.
Выберите несколько типов для проведения теста на воде. Протестируйте реквизит в тех же условиях, где вы обычно используете лодку — с такой же нагрузкой, снаряжением и водой. Установите угол дифферента, чтобы лодка имела оптимальную скорость на поверхности воды.
Наблюдайте максимальную скорость вращения двигателя на тахометре. Если число оборотов в минуту ниже рекомендуемого рабочего диапазона, переключитесь на конструкцию с меньшим диаметром лопастей. Если скорость вращения двигателя выше, переключитесь на большие лопасти. Отрегулируйте высоту крепления двигателя, чтобы создать наилучший баланс между скоростью, манёвренностью и ускорением.
