Подбор гребного винта без замера мощности двигателя

Судостроители-любители практически лишены возможности точного определения мощности двигателя. Это обстоятельство, однако, не снижает значения скоростных испытаний катера. Доводка или подбор гребного винта все-таки могут и должны производиться, даже без замера мощности двигателя. Прежде всего необходимо убедиться, что устанавливаемый винт близок к оптимальному. С этой целью можно произвести простой расчет по ожидаемой скорости и характеристикам двигателя, используя приближенный метод (см. выпуск №1, 1963 г.), или воспользоваться размерами винтов, уже испытанных на близких по водоизмещению катерах с двигателями, мощность и обороты которых тоже близки.

Доводка проводится на тяжелом винте постепенным его облегчением и повышением числа оборотов двигателя до номинальных при полностью открытом дросселе. Двигатель должен быть заранее обкатан и отрегулирован хорошим специалистом.

При испытаниях может оказаться, что с облегчением винта и повышением числа оборотов двигателя начинает сказываться влияние кавитации гребного винта. Для выяснения момента начала кавитации и снижения характеристик винта необходимо построить кривую изменения скорости от оборотов двигателя (см. рис.). При наступлении кавитации плавный рост скорости прекращается — «кривая изгибается».

Для построения кривой скорости необходимо достаточное число точек, поэтому испытания целесообразно начинать не с малых, а со средних чисел оборотов, увеличивая число замеров в опасной зоне больших скоростей. Обнаружив влияние кавитации, необходимо заменить винт новым — с большим дисковым отношением или меньшей толщиной лопастей.

Иногда причинами раннего наступления кавитации могут быть неплавный по профилировке или косо (не по потоку) установленный кронштейн; слишком большой наклон гребного вала; близкое расположение винта к кронштейну; плохая обработка входящих кромок гребного винта и забоины на них; недостаточное заглубление винта и подсос воздуха к нему (см. статью «Правильно ли расположен гребной винт» в №16, 1968 г.). После устранения таких «незначительных» изъянов может оказаться, что винт, ранее при испытаниях не развивавший скорости и, казалось бы, легкий, окажется тяжелым. Это происходит потому, что при кавитации одновременно с падением к. п. д. винта падает и момент, необходимый для его вращения.


Применяя быстроходные автомобильные двигатели, целесообразно для устранения кавитации применять редукторы или ограничиваться оборотами ниже номинальных с заведомо тяжелым гребным винтом. В последнем случае при полностью открытой дроссельной заслонке двигатель будет работать в режиме, близком к своей внешней характеристике. Такая работа в течение длительного времени приводит к усиленному износу двигателя, поэтому рекомендуется несколько снижать эксплуатационное число оборотов рукояткой газа.

Полезные рекомендации по проверке согласованности гребного винта с двигателем, которые могут быть применены при испытаниях самодельных катеров, приводятся в статье В. А. Лазарева «Типичные ошибки при постройке катеров», напечатанной в 7 выпуске сборника в 1966 г.

В заключение отметим, что согласование водометных движителей гораздо проще. Загрузка двигателя одноступенчатым водометом легко изменяется регулировкой поджатия струи на выходном отверстии. С этой целью съемочное выходное сопло должно иметь запас толщины на расточку и выполняться с несколько меньшим диаметром на выходе, чем проектный. Согласование двухступенчатого водомета также может производиться изменением поджатия, однако доводка характеристик двух рабочих колес и направляющих аппаратов из-за взаимного влияния одного элемента на работу всех других усложняется.

Борьба с кавитацией рабочего колеса водомёта также может производиться увеличением поджатия струи; в этом случае ранее согласованный винт должен быть облегчен уменьшением шага.