Все движущиеся элементы водометного движителя расположены внутри судна и (как и валопровод) хорошо защищены от возможных повреждений на ходу. Это обеспечивает судам с водометами хорошую проходимость по мелководью. Если на водозаборное отверстие поставить решетку, катер с водометом сможет работать в засоренной воде (например, среди бревен, сетей) или в битом льду.
Применение поворотных сопел позволяет придать катеру с водометным движителем особенно высокую маневренность; можно устроить несколько сопел при одном насосе, а можно сделать так, чтобы несколько насосов работали на одно сопло.
В связи с тем, что сопротивление гребного вала и его опорных кронштейнов с ростом скорости составляет все большую и большую долю общего сопротивления движению судна, получается, что даже при меньшем к. п. д. водомет, не имеющий указанных выступающих частей, может оказаться более эффективным движителем даже для быстроходных судов, чем обычный водяной винт.
Поскольку диаметр рабочего колеса насоса водометного движителя отличен от диаметра струи, изменяя сечение водовода, а следовательно, и скорость потока, можно независимо от скорости движения подобрать наиболее благоприятные условия для работы насоса, благодаря чему он будет работать в безкавитационном режиме и с наиболее высоким к. п. д.
Эти и ряд других специфических качеств водометных движителей делают целесообразным применение водометов на перечисленных ниже типах катеров.
Катера для малых рек. Высокая проходимость катеров с водометами определяет целесообразность применения водометных движителей на мелкосидящих буксирных, грузовых, пассажирских и разъездных катерах для малых рек. Как в СССР, так и за рубежом создано много типов таких судов; они с успехом эксплуатируются в самых трудных условиях на мелководных, засоренных и заросших реках.
Морские разъездные катера. Обычно морские разъездные и служебные катера могут работать только в районе закрытых от волнения портов или при наличии быстродействующих подъемных средств, так как при подходе к необорудованному берегу (особенно во время прибоя) весьма часты поломки винтов и гребных валов. Катера с водометами могут выбрасываться на пологий берег; их можно вытаскивать на песок или гравий. Другими словами, морские катера с водометами могут базироваться почти по всему побережью.
Экспедиционно-переправочные катера. Такие суда по необходимости работают на неизученном фарватере. В этом случае применение водометов целесообразно для повышения проходимости катера и улучшения защиты его движителя от повреждений. Поворотные сопла позволяют разворачивать судно на месте и самостоятельно сниматься с мелей, размывая их. Кроме того, для морских экспедиционных судов, которые должны подходить в прибойной полосе к необорудованному берегу, чрезвычайно важна высокая маневренность при преодолении прибойной волны.
Амфибии. Для плавающих машин и автомобилей применение водометных движителей особенно целесообразно благодаря защищенности движителя и высокой маневренности. Особенно важно отсутствие выступающих частей, что позволяет двигаться даже по болотам.
Быстроходные катера. Для таких катеров применение водометов оказывается целесообразным вследствие уменьшения доли сопротивления выступающих частей, благодаря возможности создания некавитирующего движителя и, в ряде случаев, получения более высокой суммарной отдачи, чем при использовании водяного винта. Чем больший процент от общего сопротивления составляет сопротивление выступающих частей, тем более обоснованно применение водомета на быстроходном катере. Для морских судов на подводных крыльях, у которых расстояние между корпусом и крыльями велико, — применение водомета особенно целесообразно.
Отдача и параметры водометного движителя
Условимся, что водометным, или гидрореактивным, мы будем называть движитель, имеющий входное и выходное отверстия для воды и установленный между ними насос, который преобразует мощность двигателя в энергию потока воды. Расчленим водометный движитель на следующие основные части: водозаборник, водоводы, насос, сопло и органы управления, — конструкцию которых будем рассматривать по отдельности.
Как известно, всякое преобразование энергии происходит с потерями. Основная задача конструктора — создать машину с наименьшими потерями; в нашём случае необходимо создать водометный движитель с наивысшим к. п. д.
Основные потери в водометном движителе — это потери:
1) в валопроводе к насосу, поскольку вал движителя неизбежно должен иметь подшипники и сальник, предотвращающий проникновение воды внутрь катера;
2) в насосе; современные осевые насосы имеют относительно высокий к. п. д. (если, конечно, они хорошо выполнены);
3) в струе, связанные с изменением осевых скоростей (так называемый идеальный к. п. д. струи);
4) в водоводах — на изменение скоростей потока и повороты, на трение воды о стенки, на вход в водозаборник и на выход из сопла; эти потери тем меньше, чем меньше изменение скоростей, плавнее повороты и глаже стенки водоводов.
Поскольку водометный движитель, кроме качеств, определяемых специальными к нему требованиями, должен иметь наивысшую отдачу, рассмотрим влияние конкретных параметров движителя на его к. п. д.
Формулы для расчета водометного движителя были даны проф. Н. Е. Жуковским в его известных статьях «К теории судов, приводимых в движение силами реакции вытекающей и втекающей жидкости».
В общем виде тяга (упор) водометного движителя:
Коэффициент полезного действия движителя состоит из произведения к. п. д. его составляющих, т. е.:
Величина идеального к. п. д. движителя:
Из этой формулы следует, что чем меньше разность u и υ, тем выше ηи. Но из формулы тяги следует, что тогда для получения той же тяги надо выбрасывать из сопла все большую и большую массу воды; следовательно, водомет, выбрасывающий большие массы воды с меньшей скоростью, будет иметь более высокий ηи.
Рассмотрим, как изменяется диаметр струи, а следовательно, и размеры движителя при скоростях от 5 до 40 узлов и при мощностях от 10 до 1000 л. с.? Соотношение u/υ примем постоянным и равным 1,22; при этом идеальный к. п. д. ηи = 0,9. Принимая ηм = 0,98; ηп= 0,85 и какую-то величину потерь в водоводе, которую мы выразим через условный к. п. д. водоводов ηв = 0,75, получим, что полный к. п. д. движителя г) = 0,55. Тогда при сохранении величины пропульсивного к. п. д. η = 0,55 диаметр струи движителя будет иметь значения (в метрах), указанные в таблице:
Какие общие выводы можно сделать из этой таблицы? Пожалуй, первое, что бросается в глаза,— это громадные диаметры струй, выбрасываемых из сопла на малых скоростях движения, и очень малые — на высоких скоростях (даже при больших мощностях).
Пример расчета — подбора элементов водометного движителя
Рассмотрим расчет, выполненный для морского разъездного катера.
В качестве исходных данных примем скорость катера 20 узлов (10,3 м/сек) и максимальную мощность примененного на катере двигателя «ГАЗ-21 А» от автомобиля «Волга» 57—58 л. с. при наибольшем допустимом для длительной работы числе оборотов 2800.
Используем обводы глиссирующего безредан-ного катера «М-3», примененные также на катерах типа КС-1, 370, 370К и др. При водоизмещении 1,2 т катер согласно кривой сопротивления движению по скорости будет иметь сопротивление голого корпуса на скорости 10 м/сек — немногим более 170 кг, а на скорости 11 м/сек — 183 кг.
Предположим, что нам удастся достигнуть общего пропульсивного к. п. д. η = 0,5. Тогда на расчетной скорости υ = 10 м/сек упор движителя составит:
а при υ = 11 м/сек уже 202 кг. В этой формуле N — мощность двигателя в л. с., а остальные величины нам уже известны.
Если выбрать скорость струи u = 17 м/сек, то секундная масса струи, исходя из формулы для упора, при υ = 10 м/сек:
и, следовательно, расход воды через сопло, равный производительности насоса Q = mg, где g — ускорение силы тяжести, будет 300 кг/сек. Поскольку мощность насоса:
где Q — подача насоса (кг/сек) и Нн — напор насоса (м вод. ст.), а к. п. д. хороших осевых насосов достигает 0,86, мы можем определить возможный напор насоса Нн, приняв механический к. п. д. валопровода равным 0,98:
Таким образом мы установили, что нам нужен водяной насос, потребляющий мощность N = 56 л. с., работающий при прямом соединении с двигателем на скорости не более 2800 об/мин при подаче не менее 300 кг/сек и напоре 12 м. Устанавливаем, что по ГОСТ 9366—60 или каталогу ВИГМ «Осевые насосы» 1961 года лучше всего подходит трехлопастной осевой насос типа 06. Пользуясь графиком (приведенным как в ГОСТ, так и в каталоге), находим, что заданным параметрам соответствует насос этого типа с колесом диаметром 0,241 м.
Приведенные в ГОСТ и каталоге данные относятся к насосу, имеющему перед рабочим колесом криволинейный всасывающий водовод с конфузо-ром и отливной водовод с небольшим диффузором, Насос в «чистом» виде будет иметь к. п. д. на 3—4% выше при несколько увеличенном Q. Примем к. п. д. выбранного нами насоса с учетом этой поправки равным 0,89; тогда:
Выше мы установили, что диаметр колеса насоса (а следовательно, и диаметр водовода перед и за ним) будет равен 0,241 м; поскольку площадь сечения, соответствующая этому диаметру, 0,0455 м2, очевидно, что скорость воды в водоводе перед насосом будет:
Этот подсчет произведен исходя из того, что удельный вес воды γ=1, и 312 кг воды занимают объем 0,312 м3.
Рассмотрим сопротивление водоводов и трансформацию скоростей и давлений в потоке, протекающем через движитель.
Для подсчетов сопротивлений тракта движителя используем «Справочник по гидравлическим сопротивлениям» (И. Е. Идельчик, Госэнергоиздат, 1960 г.).
Сопротивление входного участка водозабор-ника движителя правильнее всего было бы определить модельными испытаниями, однако мы не располагаем такой возможностью. Поэтому произведем подсчет сопротивления двумя разными способами, основываясь на сведениях, приведенных в справочнике. В первом случае подсчет произведем для поворота струи с трением плюс трение на прямом участке (раздел VI, диаграммы 6-2), а во втором — для бокового ответвления потока в тройнике приточного типа (раздел VII, диаграммы 7-21). В первом случае общая потеря напора на вход составит 0,502 м, а во втором (при коэффициенте потерь ζ=0,2) — 1,26 м. Так как расчет потерь на входе не может быть очень точным, примем большую величину потерь.
Если скорость потока перед водозаборником (скорость движения) была равна 11 м/сек и соответственно скоростной напор встречного движения воды:
то потерянный напор:
Следовательно, напор снизится до 6,17 — 1,234 = 4,936 м.
Но этот скоростной напор соответствует скорости:
Следовательно, после поворота струи в водовод относительная скорость воды снизится с 11 до 9.78 м/сек. Влиянием подтормаживания воды от трения о днище на участке от точки встречи днища с водой до начала водозаборника пренебрегаем.
Далее, перед входом потока в трубу водовода происходит общее подтормаживание потока, входящего в движитель, как в диффузоре открытого типа, со скорости 9,78 до 6,86 м/сек, происходящее практически без потерь. В результате этого подтормаживания часть скоростного напора на входе преобразуется в статический подпор — давление, которое равно разности скоростных напоров до и после подтормаживания потока. Скорости 9.78 м/сек соответствует Hск = 4,936 м, а скорости 6,86 м/сек:
Разность этих напоров 4,936 — 2,395 = 2,54 м. С этим статическим напором вода и войдет в трубу движителя.
Далее поток должен преодолеть сопротивление решетки, стоящей на входе (раздел VIII, диаграмма 8-9). Решетка и поворот струи перед насосом уменьшат имеющийся напор до 2,2 м, однако скорость потока в трубе, поскольку сечение водовода не меняется, по условию неразрывности потока останется неизменной.
Сопротивление вращающегося вала насоса подсчитаем исходя из данных раздела X с учетом разных чисел Рейнольдса и соответственно разных Сх для набегающей и сбегающей сторон вала. Потеря напора от обтекания вала составит 0,775 м. Теперь перед насосом останется избыточный статический подпор всего лишь 1,425 м (если скорость движения катера была бы 10 м/сек, то соответственно — около 0,425 м).
Поскольку потери в насосе входят в его к. п. д., а напор насоса составляет 11,95 м, статический напор в потоке за насосом составит соответственно 13,375 или 12,375 м.
Для того чтобы определить напор перед соплом, нам надо, с одной стороны, учесть потери напора внутри сопла и сопротивление короткого водовода от насоса до сопла, которые убавят имеющийся напор, а с другой стороны,— прибавить к оставшемуся напору скоростной напор потока, движущегося в водоводе со скоростью около 7 м/сек. Просуммировав составляющие, мы получим напор перед соплом, который может быть преобразован в скорость струи за соплом, равный 15,77 и 14,77 при скоростях соответственно 11 и 10 м/сек. С учетом потерь при истечении ζ = 0,98 этот напор в состоянии обеспечить разгон струи за соплом до скорости u = 17,22 и u = 16,77 м/сек соответственно.
Если мы разделим Q на u, то получим площадь, а из нее и диаметр сопла для этих скоростей. При принятой подаче он должен составлять 152 и 154 мм. Остановимся на диаметре сопла 154 мм.
Тогда расход через сопло для найденных значений напора и скорости u составит 0,320 и 0,312 м3/сек соответственно. И тот и другой расход будет осуществляться при работе насоса типа 06 на режиме наивысшего возможного к. п. д.; при скорости 11 м/сек будет требоваться чуть более высокая мощность двигателя, чем при скорости 10 м/сек.
Поскольку Q равно 320 и 312 кг/сек, секундная масса струи составит 32,6 и 31,8 кг, а упор движителя T = m(u—v) составит 203 и 215 кг, что очень близко к ожидаемому.
При к. п. д. насоса 0,89 расходуемая мощность двигателя при 2800 об/мин с учетом механических потерь (ηм = 0,98) составит 58,4 и 56,9 л. с. соответственно. Мощность же упора движителя без учета к. п. д.:
равна 29,75 и 28,70 л. с.; таким образом, полный к. п. д. движителя составит 0,51 и 0,505 соответственно; идеальный к. п. д. равен 0,78 и 0,747.
Для подсчета скорости, кроме сопротивления голого корпуса катера, необходимо учесть лобовое сопротивление рассекающего воду нижнего ребра водозаборника и воздушное лобовое сопротивление катера. С учетом этих дополнений сопротивление катера будет 179 и 195 кг. Однако наличие приемного отверстия водозаборника на днище катера несколько ухудшает гидродинамику корпуса. Поэтому следует принять небольшой запас тяги на преодоление возможных дополнительных сопротивлений. Все же можно ожидать, что скорость около 10,5 м/сек, т. е. 20 узлов, будет достигнута.
Проектирование движителя
Всякому желающему спроектировать водометный движитель для катера безусловно хочется получить наибольшую возможную скорость, что всегда означает — наивысший к. п. д. Надо заранее сказать, что получение к. п. д. водометного движителя, равного 0,5, для скорости менее 20 узлов (37 км/час) весьма затруднительно. Для скоростей 12—20 км/час (т. е. для большинства катеров) более вероятно значение к. п. д. 0,3 или около этого.
Для проектирования движителя необходимо знать, в первую очередь, мощность и число оборотов двигателя, который предполагается использовать на катере. Во вторых, необходимо располагать безразмерными характеристиками осевых насосов, а в дальнейшем — теоретическим чертежом модельного насоса выбранного типа. В третьих, целесообразно знать сопротивление движению корпуса катера по скорости.
Величину сопротивления можно получить, буксируя нагруженный корпус катера другим судном (вне потока от винта буксировщика) или автомобилем, через блок, путем замера тяги пружинным динамометром. Можно изготовить модель катера и буксировать эту модель (другим судном), а в дальнейшем, пересчитать сопротивление модели на натуру по известным законам. В большинстве же случаев кривой сопротивления нет, и сопротивление определяется расчетом. Для этого, в частности, целесообразно воспользоваться статьей Л М. Кривоносова в первом выпуске сборника «Катера и яхты». Там же, в статье А. А. Оскольского, приведены числа оборотов и эксплуатационные мощности ряда автомобильных и катерных двигателей.
В связи с тем, что хорошие результаты могут быть получены только при использовании насосов с наивысшим к. п. д., для относительно тихоходных катеров (например, до скорости 5 м/сек — 18 км/час) лучше всего использовать двухлопастные насосы с большой подачей при умеренном напоре — типа 07. В этом случае изменением размеров выходного сопла в процессе испытаний готового катера можно подобрать такой режим работы двигателя и насоса, при котором двигатель будет отдавать полную мощность, а насос будет работать с наивысшим возможным к. п. д.
Самостоятельное проектирование насоса на основе материалов по расчету водяного винта может дать удовлетворительные результаты только случайно; в то же время осевые насосы ВИГМ, указанные в каталоге, представляют плод большой и длительной научно-экспериментальной работы.
Предположим, что для установки на катере мы выбрали выпускаемый нашей промышленностью и поступающий в продажу двухцилиндровый двухтактный двигатель «СМ-557-Л» мощностью 13,5 л. с. при 3400 об/мин, снабженный редуктором с передаточным отношением 1,63. Тогда выходной вал редуктора, а следовательно, и насос должны вращаться со скоростью 2085 об/мин или 34,8 об/сек. Так как, при всех условиях, мощность насоса должна соответствовать мощности двигателя, подберем по безразмерным характеристикам насос типа 07 к этому двигателю, причем примем к. п. д. валопровода ηм = 0,975.
Произведенные на основании все того же ГОСТ и каталога ВИГМ подсчеты показали, что мощности 13,14 л. с. соответствует насос диаметром 243 мм при ηн = 0,83 (с поправкой, упомянутой в расчете движителя для морского катера); Q = 238,2 кг/сек; Hн=3,43 м. При этой подаче скорость воды в водоводе того же диаметра, что и рабочее колесо насоса, будет 5,14 м/сек. Так как получившийся диаметр насоса случайно оказался очень близок диаметру насоса морского разъездного катера, расчет которого приведен выше, будем считать, что конструкция и размеры нашего нового движителя примерно те же, что и у морского катера. Тогда коэффициенты потерь для каждого из элементов движителя могут быть приняты такими же.
Однако малая мощность двигателя не позволяет надеяться на высокую скорость катера. Более того, не зная сопротивления катера, мы не можем заранее знать, какую скорость мы сможем получить. Поэтому произведем несколько расчетов для скоростей от 1 до 6 м/сек и определим для каждой скорости ожидаемый упор, т), диаметр сопла и т. д. Тогда, изменяя диаметр сопла после установки водометного движителя на катер, т. е. изготовив несколько сопел и устанавливая их по очереди, мы подберем то сопло, при котором катер разовьет наибольшую скорость, а двигатель будет отдавать полную мощность, работая на номинальных оборотах.
Наши подсчеты начнем со скорости 5 м/сек. Скоростной напор для этой скорости:
Коэффициент потерь на отвод потока ь водоза-борник мы примем тот же, что и в расчете морского катера, т. е. ζ = 0,2. Прибавим к нему потери на поворот потока ζ = 0,045 и на трение ζ = 0,0165. Тогда сумма коэффициентов потерь на участке до входа воды в трубу составит ζ = 0,262. Потерянный напор составит:
Остающийся в нашем распоряжении скоростной напор равен 1,274 — 0,334 = 0,94 м, а такому напору соответствует скорость:
Теперь поток должен войти в трубу, а мы еще раньше установили, что скорость потока в трубе равна 5,14 м/сек. Следовательно, поток должен ускориться с 4,29 до 5,14 м/сек, что может быть осуществлено только за счет работы насоса, его всасывающей способности. Так как скорости 5,14 м/сек соответствует Hск = 1,345 м, нам придется «занять» у насоса и израсходовать на разгон потока напор:
Далее поток должен преодолеть сопротивление защитной решетки ζ = 0,018, гребного вала ζ = 0,31 и потери — на поворот и трение во всем остальном водоводе ζ = 0,1, т. е. всего ζΣ =0,43. Тогда на преодоление этих потерь нам придется израсходовать напор:
Таким образом, от напора насоса мы должны отнять:
Поскольку напор насоса равен 3,43 м, напор перед соплом будет:
Такой напор при коэффициенте потерь сопла ζ = 0,98 способен разогнать струю до скорости:
Теперь мы можем определить все остальные параметры движителя. Поскольку Q = 238,2 кг/сек:
К. п. д. движителя, равный отношению эффективной мощности к затраченной, в нашем случае равен η = 5,6/13,5 = 0,415, что для скорости 18 км/час совсем не плохо. Идеальный к. п. д.:
Потребная площадь сопла:
а диаметр сопла d равен 189,5 мм.
Определив параметры движителя для скорости 5 м/сек, произведем такие же подсчеты (с использованием тех же коэффициентов и для той же мощности двигателя) для других скоростей движения, а результаты подсчетов нанесем на приводимый нами график. Для нас наиболее интересна величина упора, так как от него будет зависеть скорость катера.
Предположим, что на скорости 14 км/час (3,89 м/сек) сопротивление катера движению равно 90 кг. Так как упор на этой скорости составляет около 100 кг, то (при правильном выполнении сопла, тракта водоводов и самого насоса) следует ожидать, что скорость 14 км/час будет достигнута. Запас упора, равный 10 кг, нужен на покрытие неучтенных нами мелких потерь и, в частности, потерь от ухудшения обтекания корпуса, имеющего приемное отверстие для воды на днище.
Следуя приведенной схеме расчета, нетрудно подсчитать основные параметры движителя и для двигателя другой мощности, работающего на каких-то других числах оборотов.
Конструкция элементов движителя
Рассмотрим влияние конструкции элементов водометного движителя на его отдачу и целесообразные формы этих элементов.
Сопло. Влияние формы, конструкции и размеров сопла на отдачу движителя весьма существенно. Применяются сопла нескольких видов, но лучше всего отработана конструкция сопла — типа «мерной шайбы».
Кроме общего требования ко всем соплам (наиболее экономное преобразование напора в скорость струи), к соплу движителя предъявляется очень важное требование — оно должно работать без разброса воды, т. е. без расширения струи, ведущего к невосстановимым потерям энергии. Очевидно, что наибольшая тяга может быть получена от направленной строго по оси движения цилиндрической струи, в которой отдельные струйки движутся параллельно и имеют одинаковую скорость. Получение такой правильной струи является главной задачей при конструировании сопла и представляет значительные трудности.
При разбросе струи из-за неравномерности скоростей, или закрутки, потери могут составить до 4%. Если, к тому же, ось струи не параллельна оси движения, например на 5°, потери превысят 4%. Отсутствие закрутки струи и вызываемого ею разброса воды может быть достигнуто лишь при высоком качестве изготовления выправляющего аппарата насоса. Подтормаживание струек, прилегающих к стенке сопла, неизбежно. Следовательно, только высокая «гладкость» выходного участка сопла, сохраняемая в процессе эксплуатации, может дать ровную, так называемую «стеклянную» струю.
Иногда возникает вопрос: куда выбрасывать струю — в воздух или в воду? Ответ заключен в самом названии движителя, являющегося гидрореактивным. Направление упора движителя прямо противоположно направлению струи и, как было показано выше, пропорционально массе выбрасываемой воды. Таким образом, безразлично, куда выбрасывается струя.
Последний и наиболее важный вопрос — это размеры сопла. Диаметр сопла определяется требуемой площадью сечения, от которой и зависят скорость и масса струи, определяющие тягу движителя.
Насос. Преобразование мощности двигателя в энергию водяного потока может быть произведено водяным насосом любой конструкции, лишь бы это преобразование происходило с наименьшими потерями. Высоким к. п. д.— до 0,92 — обладают осевые пропеллерные насосы. Выбор типа насоса и его конкретных размеров определяется потребными подачей и напором при приемлемых оборотах, размерах и к. п. д. насоса.
Специфические условия работы в водометном движителе требуют применения насоса специального изготовления. Использование в движителе насоса серийного производства и, тем более, произвольно спроектированного водяного винта может только случайно дать приемлемые результаты. Совершенно обязательно применение хорошо отработанного теоретического чертежа рабочего колеса и выправляющего аппарата.
Одним из сложных вопросов является увязка числа оборотов двигателя с числами оборотов насоса. В некоторых случаях, как и для водяного винта, целесообразно применение редуктора.
Водоводы. Для соединения частей водометного движителя необходимы водоводы. Поскольку они дают только сопротивление, их нужно стараться делать как можно короче и плавнее. Основными в водоводах являются потери: диффузорные, от поворотов и от трения. Соответственно, водоводы должны проектироваться исходя из соображений получения наименьшей потери напора, поскольку изменение скорости, если сечение водоводов не меняется, в них невозможно. Расчет сопротивления водоводов всегда является приближенным.
Водозаборник. Наилучшим является торцевой водозаборник, т. е. такой, приемное отверстие которого нормально оси потока. К сожалению, водозаборники такого типа могут применяться только на катерах на подводных крыльях или при использовании подвесных движителей (типа подвесного мотора). На обычных судах водозаборник приходится располагать в днище. К днищевым водозаборникам предъявляются требования плавного отвода воды и хорошей обтекаемости ребра, которое отсекает поток воды, поступающий в водовод. Подтормаживание воды со скорости движения до скорости в водоводе, если катер быстроходный, целесообразно выполнять в открытой части водозаборника (как в диффузоре открытого типа); это дает наименьшие потери. В целях выравнивания скорости целесообразно перед насосом несколько разгонять поток, поскольку разгон происходит практически без потерь.
Следует учитывать, что поток, текущий по днищу судна до входа воды в водозаборник, вследствие трения о днище увлекается им и образует пограничный слой, движущийся вместе с судном; при этом толщина пограничного слоя тем больше, чем длиннее путь трения. Естественно, что плавность поворотов в водозаборнике должна быть такой, чтобы не происходило отрыва воды от стенок и возникновения кавитации.
Решетку, защищающую движитель от засорения плавающим мусором, целесообразно ставить в зоне наименьшей скорости потока и выполнять ее ребра хорошо обтекаемой каплевидной формы; если вода чистая, можно не ставить решетку.
Водометный движитель для ряда судов и в определенных условиях плавания дает большие преимущества, которые ныне используются не всегда, в первую очередь — вследствие некоторой сложности методов расчета. Целесообразно расширить применение водометов, используя относительно менее сложные методы расчета (один из которых и был нами рассмотрен) и хорошо отработанные отдельные решения и узлы (насосы, сопла).
В одной из следующих статей читатель найдет описание водометного катера, построенного москвичом Э. Э. Клоссом. Тем, кто хочет подробнее ознакомиться с затронутым вопросом, рекомендуем выпущенные издательством «Судостроение» новые книги: С. В. Куликова и М. Ф. Храмкина «Водометные движители» и А. Н. Папира «Осевые насосы водометных движителей».