Попробуйте тронуться на автомобиле с места на прямой передаче, особенно в горку, или разогнаться на первой передаче хотя бы до 80 км/ч! Вряд ли это у вас получится. Зато вы побываете в "шкуре" водномоторника, которому приходится выбирать что-то среднее между этими двумя крайностями. Такова плата за движение в более плотной среде. Ведь в момент переключения скоростей передача мощности от двигателя прекращается, а катер ведет себя совсем не так, как автомобиль: сопротивление воды не позволяет ему двигаться по инерции, тут же гасит уже набранную скорость. И эта плата казалась неизбежностью, с которой надо смириться.
Однако последние достижения в области морской техники, которые, как и большинство революционных идей, были опробованы в первую очередь на трассах водно-моторных соревнований (а точнее — на морских гоночных катерах "оффшор"), могут многое изменить в привычной жизни водномоторника.
Гоночные премьеры Фабио Баззи
Всемирно известный конструктор катеров открытого моря и знаменитый в не давнем прошлом гонщик Фабио Баззи в июле прошлого года праздновал двойную победу. В международном чемпионате катеров "оффшор" (гонка "на надежность" вокруг Италии, по маршруту Венеция — Монте-Карло) две построенные по его проектам лодки RIB (жесткий корпус с надувным баллоном по периметру палубы) заняли два первых места. И важно отметить, что это победное выступление одновременно было сенсационной демонстрацией новинки Баззи оснастил обе лодки новой двухскоростной передачей итальянской компании "ZF Padova".
Одна из них, "FB38" (FB — инициалы конструктора) — это 38-футовая лодка (с жестким корпусом сэндвичевой конструкции из высокопрочного пластика с бальзовым заполнителем) с двумя дизелями "Yanmar" мощностью по 300 л.с., работающими через двухскоростные коробки передач HSW90TS. На первой передаче эта лодка смогла выйти на режим глиссирования за 4 секунды, т.е. в пять раз быстрее, чем с обычной передачей. Набрав скорость около 40 узлов, водитель плавно без всякой потери скорости переключил передачу и разогнал лодку до максимальных для нее 60 узлов.
"FB38" уверенно заняла второе место, пропустив вперед лишь "старшую сестру" под названием "Маза" — "FB55", которая считается теперь самой быстроходной серийной дизельной надувной лодкой в мире. Это 55-футовое гоночное судно оснащено тремя 750-сильными дизелями "Seatek", работающими через двухскоростные коробки передач ZF на трансмиссию "Trimax" с вентилируемыми винтами фирмы "Rolla". Этот уникальный новаторский комплекс позволяет достигать максимальной скорости в 82 узла!
Уже несколько лет первые двухскоростные коробки передач используются гонщиками и в самом старшем классе 1 катеров открытого моря.
Не только быстрый разгон
Вполне естественно, что гонщики в первую очередь обратили внимание на такое преимущество двухскоростных передач как быстрый разгон. Но это преимущество — не единственное.
Теперь совсем не обязательно идти на компромисс, выбирая некий "средний" винт для своего катера. Имея на борту двухскоростную коробку передач вы можете устанавливать на катере винт большего шага и диаметра, чем это было необходимо при односкоростной передаче на низких скоростях. Это повысит максимально достижимую скорость, а кроме того, даст и реальную экономию топлива.
По словам Питера Херринга, директора по маркетингу компании "ZF Padova", "двухскоростная трансмиссия исключительно подходит для небольших и быстроходных катеров, помогая судну быстрее выходить на глиссирование. Точные цифры могут отличаться в зависимости от особенностей конкретного судна, но в целом приемистость улучшается на 50%, а максимальная скорость повышается на 10-15%.
Если же для вас увеличение скорости не самоцель, то установка новой передачи позволит использовать менее мощный двигатель. Словом, вы экономите и мощность, и топливо.
Другое преимущество — это возможность выхода на глиссирование тяжело нагруженного катера, который в обычном случае разогнать до глиссирования не удавалось. Особенно важно это в тех случаях, когда вам часто приходится ходить то порожнем, то в полном грузу.
Меньше будет зависимость и от морской "дороги": при ухудшении погоды, перейдя на более низкую передачу, можно сохранить выбранный режим движения: двухскоростные трансмиссии обеспечивают увеличение мощности в условиях волнения. При этом на пониженной передаче мотор работает на полных оборотах, а значит — более быстро и чутко реагирует на подачу топлива.
Кроме того, если двухвинтовому судну будет необходимо дойти до стоянки на одном двигателе, то с двухскоростной передачей это можно будет сделать быстрее. Это уже преимущества в части обеспечения безопасности.
Еще одно из преимуществ — высокая маневренность, очень важная в тесных гаванях и узких акваториях. Когда двигатель работает на пониженной передаче, винт вращается медленнее, что и дает более точное и мягкое управление. Тот же катер "FB55", имеющий огромную общую мощность 2250 л.с., легко маневрирует в гавани, буквально забитой судами.
Нельзя не упомянуть и увеличение моторесурса двигателя, так как использование пониженной передачи при разгоне снижает нагрузки, а следовательно, снижает износ двигателя, а также объем выхлопных газов и содержание в них вредных выбросов.
Недостатком двухскоростных передач является увеличение общей стоимости катера.
Есть ли альтернатива двухскоростной передаче? В принципе — можно назвать ВРШ, который призван решать те же проблемы, но справляется с ними гораздо хуже и не дает той же экономии топлива и мощности. Представьте, если бы на вашем автомобиле вместо коробки передач установили ведущие колеса с изменяемым диаметром! К тому же, механизм поворота лопастей сложен, а неимоверно громоздкая ступица уязвима для любого подводного препятствия.
Скептики могут спросить: если у новых морских передач так много преимуществ и мало недостатков, почему же эти передачи не выпускают все, кому не лень?
Тот же Питер Херринг считает, что главная причина — в технологической консервативности морской индустрии. Поскольку любая механическая авария может очень дорого обойтись в море, владельцы катеров предпочитают обходиться без новинок до тех пор, пока они не докажут свою работоспособность и не завоюют свое "место под солнцем". Еще в сентябре 1996 г. американская компания "Меркруйзер" продемонстрировала на выставке IMTEC в Чикаго двухскоростную коробку передач "Блэк Трэк", которая помогала выжимать максимум мощности из стационарных бензиновых двигателей. Однако из-за низкого спроса компания сначала прекратила поставлять "Блэк Трэк" за рубеж, а затем и приостановила его выпуск. Похоже, что такая печальная судьба американской продукции не остановила итальянскую компанию "ZF Padova", принадлежащую транснациональной корпорации "ZF". Компания сначала выпустила двухскоростную передачу для стационарных бензиновых двигателей, а к октябрю прошлого года уже подготовила вариант и для дизельных.
Сколько ни говори: "халва"...
Наши коллеги из немецкого журнала "Boote" решили испытать новинку сами, чтобы, как говорится, иметь цифры в руках. Принимал их сам Фабио Баззи на знаменитом "FB38". Правда, судно стало еще более мощным: два шестицилиндровых дизеля "Yanmar" при максимальных оборотах 3300 об/мин выдавали уже по 420 л.с. и разгоняли катер водоизмещением 4200 кг до 70 уз. Двигатели работали через двухскоростные коробки передач "ZF" (первая передача — 1.2:1; вторая передача — 0.97:1) на приводы "Trimax" с четырехлопастными вентилируемыми винтами "Rolla" (440x736.6 мм).
...Запущены двигатели, катапультирующий старт буквально вдавливает испытателей в спинки кресел. На первой передаче через 3 секунды катер уже глиссирует, через 6 секунд скорость возрастает до 42 узлов.
По достижении скорости около 27 узлов водитель простым движением пальца переключается на вторую передачу, и еще через 4 секунды катер достигает максимальной скорости в 70 узлов.
При втором заезде испытатели задались целью вывести катер на глиссирование на второй передаче. Вместо 3 секунд разгон длился... 18!
Следующие тесты были посвящены определению скорости на разных передачах, но при одинаковых оборотах двигателя, а также расхода топлива в этих условиях.
Результаты этих испытаний наглядно доказали эффективность использования двухскоростной передачи и по величине достижимой скорости, и по расходу топлива. Имитируя аварию одного из двигателей, экипаж дошел до гавани на втором, который вывел катер на глиссирование за 8 секунд и домчал со скоростью 30 узлов.
Подытоживая тест, испытатели признали, что новая передача "почти полностью уравнивает автомобиль и катер" и является "средством повышения эффективности использования двигателя".
В отличие от прежних двухскоростных передач, используемых, в основном, на траулерах и требующих глушить двигатель при каждом переключении скорости, в коробке передач "ZF", в конструкцию которой включен планетарный редуктор, для этого требуется всего лишь переключение тумблера и нет необходимости останавливать двигатель. Исполнительным механизмом служит соленоидный переключатель, а управление системой — электронное, что обеспечивает мягкое и точное переключение передач.
В этом и состоит главная особенность новых передач — поток мощности не прерывается (как, например, в автомобиле, когда вы при переключении передач выжимаете сцепление и эти мгновения автомобиль идет по инерции), катер, глиссируя, при переключении передач скорости не теряет. Поэтому-то новая трансмиссия и находит признание прежде всего на скоростных судах — воднолыжных буксировщиках, моторных яхтах, быстроходных прогулочных и рыболовных катерах.