Лодки  Моторы Прицепы Обучение Книги Форум Объявления Ещё


Motorka.org » Моторы » Гребные винты

Союз винта и корпуса

К. С. Константинов, Журнал "Катера и Яхты", №6 (082), 1979г.

В последнее время, особенно в связи со все более жесткими требованиями к экономичности эксплуатации маломерного флота, все чаще водномоторникам приходится обращать внимание на такие «мелочи», мимо которых они легко и не задумываясь проходили раньше.

Обросшее после долгой стоянки днище, вмятины или отслоившаяся краска на нем, лишние килограммы грязи и ненужного багажа, чрезмерно «заглубленный» мотор, неправильно выбранный угол его наклона или неподходящий гребной винт, даже плохо прибранный тент или чересчур высокое стекло, — все это вносит свой, на первый взгляд незначительный, вклад в иногда довольно внушительную общую сумму бесполезных затрат мощности, напрасно сожженного горючего.

Публикация статьи «Потерянные силы» (см. «КиЯ» № 41), в которой отмечалось большое значение правильного подбора винта в каждом конкретном случае, для многих даже опытных судоводителей-любителей стала неожиданным откровением.

Например, сравнительные замеры скорости одного и того же «Прогресса» с одним и тем же мотором «Вихрь-М», снабженным штатным винтом, а затем — винтом уменьшенного шага (240 мм), наглядно показали скрытые возможности роста скорости и повышения экономичности плавания даже самого популярного и, казалось бы, изученного сочетания лодки и мотора.

Если в первом случае мотолодка с четырьмя человеками на борту едва дотягивала до скорости 18,5 км/ч, то с винтом уменьшенного шага при той же нагрузке уверенно глиссировала со скоростью 29,2 км/ч, причем расход горючего оставался на прежнем уровне!

Здесь было над чем серьезно задуматься: при штатном винте, оптимальном для одних условий, в других условиях, в частности — при большой загрузке, и скорость получалась меньше, и путевой расход топлива выше!

Как ни покажется странным, но в инструкции по эксплуатации «Прогресса» как раз и указана скорость 30 км/ч с 25 л. с. и полной нагрузкой. Похоже, что подавляющее большинство судоводителей-любителей — капитанов широко распространенного «Прогресса» даже не замечает того, что при большой нагрузке их лодка дает только 2/3 гарантированной заводом скорости!

С другой стороны, самый разброс верхних значений скорости, достигнутых при, казалось бы, одинаковых условиях (лодка и мотор — серийные, нагрузка — паспортная), говорит в первую очередь об огромном значении многих мелких и немелких «случайных факторов», включая, например, колебания фактической мощности двигателя в пределах допусков.

А все ли капитаны знают точные значения фактической скорости своей лодки? Грамотный судоводитель-любитель тем в первую очередь и отличается от «неграмотного», что не ограничивается впечатлениями — «с ветерком», «хорошо», «плохо», а знает точно скорости хода при различных условиях эксплуатации, а также соответствующие числа оборотов двигателя и расходы топлива (в час и на 1 км пути), помнит, какой именно гребной винт стоит у него на моторе в данный момент. Подчеркнем попутно особую важность постоянного контроля числа оборотов коленчатого вала двигателя: ведь только при номинальных оборотах происходит полная отдача мощности!

Проблеме подбора оптимального винта для конкретной серийной лодки и наиболее подходящего для нее мотора уже посвящались публикации в «КиЯ». Читатели, наверное, помнят статью «Мотолодка «Прогресс» плюс мотор «Вихрь-30»" в № 57 сборника; в ней давались конкретные рекомендации выбора винта для этого сочетания лодки и мотора, был приведен рабочий чертеж такого винта для его изготовления своими силами. На этом примере авторы статьи М.М. Буньков, В.Н. Гринпресс и Ю.M. Садовников показали, что, если знать кривую буксировочного сопротивления корпуса мотолодки, мощность мотора, частоту вращения гребного вала и кривую буксировочного сопротивления подводной части самого мотора (см. «КиЯ» № 72), расчет скорости и определение соответствующих элементов винта становятся довольно простыми: при желании наиболее полно использовать имеющиеся скоростные возможности любители вполне могут сделать эти расчеты сами (поможет им в этом и статья в «КиЯ» № 46.)

Некоторые водномоторники замечали, например, что одна и та же лодка под разными моторами одинаковой мощности ведет себя по-разному: скажем, налегке лучше «бежит» под 25-сильной «Москвой-25», а с полной нагрузкой — с 25-сильным «Вихрем-М». Бывают и вовсе «не понятные» случаи, когда две практически одинаковые и по размерениям и обводам лодки отличаются по поведению под одним и тем же мотором. Такие отличия особенно заметны на соревнованиях на приз «КиЯ».

Хорошей иллюстрацией к вопросу о том, что может дать использование резервов всего комплекса «лодка — мотор - винт», служат результаты
соревнований по водно-моторному спорту на приз сборника, особенно — гонка с полной паспортной нагрузкой. Заводские гонщики, имеющие по правилам гонок возможность заменять на моторах только гребные винты и свечи, добиваясь оптимальной центровки и установки мотора, что под силу большинству судоводителей-любителей, выжимают из серийной техники значительно больше того, что обещано в паспорте лодки. Например, изготовители «Сарепты», гарантируя потребителю скорость с полной нагрузкой под двумя «Вихрями-М» 35 км/ч, смогли на трассе гонок (в 1978 г.) добиться средней скорости 38,52 км/ч. Изготовители лодки Обь-М, гарантируя с 30-сильным двигателем и полной нагрузкой 30 км/ч, показали на той же трассе среднюю скорость 37,45 км/ч!

Еще более ощутимых результатов добились в этом году в Лиепае моторостроители из Куйбышева: «Днепр» команды КМПО имени Фрунзе с полной нагрузкой под «Вихрем-30» показал скорость 40,11 км/ц, в то время как гарантированная заводом скорость равняется 34 км/ч.

Не следует забывать, что все это — скорости средние, показанные на круговой 5-мильной дистанции во время гонки; ясно, что они всегда будут существенно ниже максимальных скоростей, развиваемых при заводских испытаниях — на коротком (не более 1 км) прямом мерном участке да еще, как правило, в условиях, близких к идеальным!

Подобные наблюдения наталкивают на мысль, что существует некий счастливый «союз» конкретной лодки, конкретного мотора и винта, некоторое наилучшее сочетание из всех возможных и даже, на первый взгляд, равных сочетаний. Так ли это?

Кораблестроители отвечают: безусловно, так. Корпус судна и движитель— гребной винт — это единый гидродинамический комплекс, совершенство которого оценивается величиной так называемого пропульсивного коэффициента. Судоводителю-любителю важно помнить, что не стоит рассчитывать на рост фактической скорости лодки только за счет увеличения мощности двигателя— замены одного мотора другим, более мощным. Более экономичный путь — одновременно добиваться, с одной стороны, увеличения эффективного упора винта и повышения этим пропульсивного качества, а с другой стороны, всеми возможными способами снижать буксировочное сопротивление своего судна.

С возрастанием скорости приходится преодолевать все большее сопротивление воды движению лодки. Известно, что при установившемся движении упор гребного винта Р равен полному (буксировочному) сопротивлению R. Теоретически задача грамотной эксплуатации маломерного судна и сводится к тому, чтобы судно всегда использовалось при наименьшем буксировочном сопротивлении. Подбором оптимальных сочетаний корпусов конкретных — серийных — глиссирующих мотолодок и серийных подвесных моторов с конкретными штатными винтами и вполне конкретными формами подводных частей профессионалы-кораблестроители занимались еще очень мало.

О первых шагах в этом важном направлении упоминали авторы статьи «Натурные испытания: лодка — мотор — винт» В. А. Баснин, А. И. Костров, В. С. Чукин. «Не секрет,— писали они, сокрушаясь, — что в настоящее время штатный винт подвесного мотора оптимален лишь для ограниченного круга серийных лодок, да и то в довольно узком диапазоне скоростей». Ими еще раз, например, было подтверждено, что штатный винт «Вихря-М» (D = 240 мм; И = 300 мм) обеспечивает использование мощности мотора на 90—100% только в диапазоне скоростей примерно от 45 до 60 км/ч. А ведь такие скорости при мощности 25 л. с. могут быть достигнуты лишь на небольших и облегченных лодках,

на которые установка подобного мотора в 25 л. с. оказывается недопустимой по соображениям безопасности!

Анализировались и экономические показатели ряда отечественных подвесных моторов.

Словом, затронутая тема не нова, но в последнее время она приобрела еще более актуальное значение.

Определенный опыт высокоэкономичной эксплуатации серийных лодок с серийными моторами уже накоплен: в первую очередь этим вопросом занимались сами заводы, изготавливающие лодки и моторы. По идее, высказанной читателями, редакция обратилась на ряд таких предприятий с просьбой рекомендовать наилучшие — с учетом экономических показателей — сочетания лодка — мотор, выявленные в процессе заводских испытаний.

Как сообщили конструкторы Казанского авиационного завода имени С. П.

Горбунова, оптимальным подвесным мотором для выпускаемых предприятием мотолодок «Казанка-5» и «Казанка-5М» является мотор «Вихрь-М». С этим мотором и гребным винтом с шагом 270 мм указанные мотолодки с полной нагрузкой (рис. 1) развивают скорость 34 км/ч. Расход топлива составляет соответственно 0,280—0,300 л/км. Максимальной скорости можно достичь при уменьшении нагрузки и установке двух моторов — «Вихрь-М» и «Вихрь-30». С таким вариантом моторной установки и винтами с шагом 380 мм «Казанка-5» с водителем и одним пассажиром на борту показывает скорость 52 км/ч.

Союз винта и корпуса

Воронежский авиазавод считает, что для их «Воронежа» одинаково хорошо подходят «Вихрь-М», «Нептун-23» и «Привет-22». В приводимой таблице 1 даны результаты, полученные при подготовке заводской команды к соревнованиям на приз сборника.

Союз винта и корпуса

По мнению Волгоградского судостроительного завода, оптимальным подвесным мотором для мотолодки «Сарепта» является «Вихрь-30». С таким мотором мотолодка устойчиво глиссирует с четырьмя пассажирами на борту со скоростью 30 км/ч. Расход топлива при этом составляет 0,366 л/км. При эксплуатации же «Сарепты» под менее мощным мотором «Вихрь» будет оптимальным винт с шагом 240—264 мм, с которым лодка глиссирует с тремя пассажирами. При всех других вариантах силовой установки лучше использовать штатные винты.

Для достижения «Сарептой» наивысшей скорости были использованы двухлопастные винты H=350, D = 230, с дисковым отношением 0,55. Эти винты испытывались при силовой установке из двух «Вихрей» с нагрузкой два человека плюс 70 кг топлива. Удалось достичь скорости 53,3 км/ч. В табл. 2 и иа рис. 2 приведены результаты замеров скорости и расчетные значения расхода горючего.

Союз винта и корпуса

Союз винта и корпуса

Рекомендации изготовителей мотолодки «Крым» удачно выражены в виде зависимостей, приведенных на рис. 3.

Союз винта и корпуса

В следующих номерах редакция намерена продолжить публикацию подобных сведений и по другим сочетаниям лодок и моторов.

Совершенно очевидно, что для грамотной эксплуатации лодки судоводитель должен каждый раз учитывать и конкретную нагрузку ее в данном рейсе, и метеообстановку, и центровку, и ряд Других факторов. Советуем обращать внимание на все публикации по этим «мелким» и «частным» вопросам.

В данном номере печатается, например, статья о мультипитче, осваиваемом Черноморским заводом. Думается, что судоводители, регулярно читающие сборник, будут в состоянии правильно оценить возможности, которые дает применение такого винта с изменяемым соответственно нагрузке и достижимой скорости шагом. Использование мульти-питча — один из важных резервов повышения экономических показателей комплекса лодка — мотор — винт.

Наконец, здесь же публикуется интересная работа иркутского судоводителя-любителя В. С. Кулешева, установившего на своем катере
управляемые транцевые плиты. Выполненные им расчеты показывают, что установка подобных плит экономически целесообразна и на многих моторных лодках, особенно на тех из них, которые эксплуатируются при значительной нагрузке и недостаточной мощности мотора. И здесь может быть получен выигрыш в скорости, расходе топлива на 1 км пути.

Цель настоящей статьи будет достигнута, если наши судоводители, с одной стороны, получат какие-то новые конкретные данные для непосредственного использования, а с другой, — еще раз обратят внимание на то, что важно иметь в виду весь комплекс факторов, влияющих и на скорость и на экономические показатели. Здесь мелочей нет!


Теги: Гребной винт, Вихрь, Прогресс, Сарепта, Днепр
Категории: Гребные винты, Советы начинающему, Улучшение характеристик лодок, Крым и Крым М, Сарепта, Воронеж, Казанка-5

Обсуждения на форуме

Новые Алюминиевые Лодки От производителя (Girgis) ... (26)

Поговорим (6608)

Подарю ненужное или обменяю на нужное (272)

рабфак русского языка (190)

Лодку для всего. (1)

Лодка МКМ (86)

Дизель на гибрид (10)

Помощник на яма 40 veos (50)

Расход топлива на ПЛМ Джонсон. (68)

Вихрь-20, Вихрь-25 восстановление (539)

КШМ Ветерок 12. (323)

ПРЕДСЕРИЙНЫЙ лодочный мотор "Привет" (41)

Вопрос по Johnson 9.9/15 (480)

Барахолка "Прибой" - только запчасти (403)

Микропроцессорное зажигание САРУМАНА на лодочном м ... (347)