Самодельный гребной винт «мульти-питч»

Выпускаемые в настоящее время моторы «Вихрь» и «Нептун» со штатными винтами развивают полную мощность лишь при установке на достаточно легкие глиссирующие лодки, движущиеся со скоростью не менее 44—48 км/час. Использование стих подвесных моторов с теми же винтами на относительно тяжелых туристских судах (при скоростях 20—30 км/час) или на тех же лодках, но при большой загрузке приводит к значительному снижению числа оборотов и, как следствие, недобору 20—40% мощности, уменьшению моторесурса, повышению удельного расхода топлива на 14—17%. Испытаниям винтов на тяжелых туристских лодках была посвящена статья в №41 сборника.

В принципе можно изготовить целую серию винтов, пригодных каждый для отдельного типичного случая загрузки, и просто менять винты в зависимости от условий плавания. По изготовление нескольких разных винтов — дело довольно трудоемкое, а кроме того, весь комплект их придется возить с собой.

Проще, как нам кажется, изготовить одни винт переменного шага по типу описанного в №39 сборника винта «мульти-питча». Винт предлагаемой конструкции несложен в изготовлении и позволяет изменять шаг в достаточно широких пределах.

Ступица винта имеет поперечный разъем и состоит из двух деталей — задней и передней. В резьбовые отверстия. по оси которых проходит плоскость разъема, вставляются комлевые части лопастей, имеющие соответствующую резьбу. Отличительной особенностью данной конструкции является наличие двух сквозных пазов шириной 2,5 мм (см. вид А на рис. 2). За счет упругой деформации перемычки, оставшейся между этим пазом и резьбовым отверстием, происходит более равномерное обжатие резьбы, что исключает возможность появления поперечного разбалтывания, свойственного обычным разрезным резьбовым соединениям. При нарезании резьбы М22х1,5 обе половинки ступицы стягиваются болтами, причем между ними устанавливается технологическая прокладка, которая в дальнейшем не используется. Начало резьбы в отверстиях желательно располагать в одинаковых местах, чтобы этим обеспечить взаимозаменяемость лопастей (естественно, что это относится и к лопастям) .


Расчет конструктивного шага лопастей необходимо производить для наиболее вероятного значения скорости (см. №1, №16 и №24 сборника). Для большинства глиссирующих мотолодок, эксплуатирующихся на скоростях от 20 до 45 км/час, величина конструктивного шага может быть принята равной 230 мм. При этом за счет поворота лопастей величину кромочного шага (шаг на R=0,65R_винта) можно изменять в пределах от 180 до 300 мм, что практически охватывает весь диапазон скоростей лодки, без заметного снижения коэффициента полезного действия такого винта по сравнению с винтами фиксированного шага.

Модель для отливки латунных лопастей можно изготовить, используя лопасть серийного винта. Однако если мы повернем такую лопасть, чтобы на расчетном радиусе (0,65R_винта=75 мм) получить шаг, равный 230 мм, то шаг лопасти у корня окажется несколько больше конструктивного (~242 мм), а в концевых сечениях — несколько меньше (~212 мм). Поэтому серийную лопасть желательно доработать чеканкой, опиловкой, а при необходимости и нанесением на нее слоя шпаклевки (вплоть до пластилина) так, чтобы выдержать конструктивный шаг на всех радиусах постоянным. Если этого не сделать, то в случае малых установочных шагов (меньших 200 мм) изменение шага по радиусу оказывается значительным, что снизит к. п. д. винта. Лопасти можно отлить не из латуни, а из менее прочного материала — силумина. В этом случае прочность предлагаемого винта будет меньше, чем серийных винтов «Внхря» и «Нептуна», но выше прочности винта «Москвы-25».

Следует заметить, что литье и обработка отдельных лопастей значительно проще, чем сразу целого неразъемного винта, а поскольку все лопасти отливаются по одной модели и могут быть точно установлены по шаговому угольнику при помощи специального приспособления, полученный винт будет обладать лишь незначительной гидродинамической неуравновешенностью. Это, тем не менее, не исключает необходимости его статической балансировки. Груз весом 1 грамм, укрепленный на конце любой лопасти, при установке отбалансированного винта на специальной оправке на призмах, должен сразу же поворачивать данную лопасть в нижнее положение.

Шаг винта подбирается таким образом, чтобы с заданной нагрузкой хорошо отрегулированный мотор развивал число оборотов, соответствующее номинальной мощности. Водителям необходимо помнить, что длительная работа мотора при полностью открытом дросселе с максимальным числом оборотов — излишне напряженный режим; при длительных переходах оптимальным будет крейсерский режим работы двигателя с несколько прикрытой дроссельной заслонкой так, чтобы число оборотов было меньше максимального на 8—10%. Это приведет к некоторому падению мощности (на 10—15%), зато двигатель будет работать со значительно меньшими нагрузками и с минимальным удельным расходом топлива. Двигатель, работающий на таком режиме с предлагаемым винтом, при скоростях хода 20—30 км/час развивает мощность па 25—50% и упор на 10—20% больше, чем двигатель с серийным винтом при полностью открытом дросселе. Это обеспечивает прибавку скорости в среднем 3—7 км/час без увеличения часового расхода топлива.

Поскольку подвесной мотор, оборудованный таким винтом, работает в диапазоне оборотов, близких к максимальным, его крайне желательно оборудовать тахометром, чтобы контролировать режим, не допуская превышения допустимого числа оборотов. И, наконец, еще один совет; во избежание срезания штифта из-за увеличения веса винта включать передний или задний ход необходимо на самых малых оборотах двигателя.