Главная страница Контакты Карта сайта Поиск по сайту:
Barque.ru
  • Судостроение
  • Моторы
  • Проекты
  • Спорт
  • Консультации
  • Кругозор
  • Истории
  • Главная
  • Судостроение
  • Моторные суда
  • 1990 год
  • Идея адаптирующегося гребного винта
Подкатегории раздела
Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы


Поделитесь информацией


Похожие статьи
Выбор места установки гребного винта
Проверка гребного винта
Принцип работы и устройство гребного винта
Испытания катера и доводка гребного винта
Защита гребного винта туннелем
Повышение эффективности гребного винта на катере
Подбор гребного винта для катера
Выпуск отработавших газов через ступицу гребного винта на «Вихре»
Выбор геометрических характеристик гребного винта
Навесная откидная приставка гребного винта и валопровода
Построение чертежа гребного винта
Изготовление сварного гребного винта
Как точно измерить шаг гребного винта?
Расчет гребного винта с помощью микрокалькулятора


Идея адаптирующегося гребного винта

Год: 1990. Номер журнала «Катера и Яхты»: 147
          0


Обычно у большинства гребных винтов нагнетающая поверхность лопастей имеет форму винтовой поверхности постоянного шага, рассчитанного на эффективную работу винта при определенной скорости набегающего на винт потока. В случае изменения скорости движения, например, при увеличении нагрузки, КПД винта фиксированного шага падает и двигатель не отдает своей полной мощности. При изменении шага путем поворота лопастей на некоторый угол у винтов регулируемого шага (ВРШ) сечения лопастей на различных радиусах оказываются расположенными под разными углами атаки к набегающему потоку. Эффективно работает только часть лопастных сечений, другие оказываются расположенными под отрицательным углом атаки и на них создается тормозящая сила.

От этого недостатка мог бы быть свободен такой гребной винт, лопасти которого могли бы изменять «закрутку», сохраняя в заданном диапазоне скоростей форму нагнетающей поверхности, наиболее приближенной к винтовой поверхности постоянного шага. Такие лопасти автоматически «учитывали» бы и неоднородности потока в диске винта, возникающие вследствие влияния косого натекания, наличия перед винтом кронштейнов и т. п.

Информация об изображенииКонструкция адаптирующегося гребного винта
Конструкция адаптирующегося гребного винта
 
Известно, что упор винта изменяется обратно пропорционально скорости движения судна, а точку приложения его к лопасти можно определить экспериментальным путем. Если для изготовления лопастей использовать эластичные материалы, армированные высокопрочными волокнами, и сконструировать лопасть таким образом, чтобы она изменяла форму при изменении упора, задача «адаптации» гребного винта к разным условиям эксплуатации катера, на мой взгляд, будет решена.

Близкую аналогию такой конструкции можно увидеть в хвостовом разделе позвоночника рыбы. Тело рыбы во время плавания совершает колебательные движения. Изгибаясь, оно сохраняет форму поперечного сечения, благодаря жестким остевым отросткам позвонков. При конструировании лопасти и следует использовать способность сохранять форму поперечного сечения при скручивании лопасти, исключая возможность изгиба ее в направлении действия упора (см. рис.).


Возможен и другой вариант гибкого «скелета» лопасти: а виде штампованной металлической рессоры переменной толщи» (см. вариант II). Упругие свойства каждого «ребра» рессоры могут регулироваться подбором жесткости перемычек 9, имеющих уменьшенную толщину. Очевидно, такое устройство обеспечивает повышение прочности лопасти при уменьшении толщины хордовых сечений.

Однако, при всех возможных вариантах, главным является выбор такой закономерности изменения упругих свойств вдоль радиуса лопасти, которая бы трансформировала давление упора в линейное изменение шагового угла.

При изготовлении лопасти придается форма винтовой поверхности, соответствующей максимальному шагу винта, который соответствует максимальной скорости плавания конкретного судна. При увеличении упора и его момента относительно оси лопасти «закрутка» ее должна уменьшаться, соответственно уменьшится и шаг винта. При максимальном упоре это «облегчит» винт и позволит двигателю развить номинальную частоту вращения на малых скоростях движения.

В дальнейшем при нарастании скорости судна и уменьшении упора шаг лопастей под воздействием сил упругости увеличится, двигатель будет работать с постоянной нагрузкой. Это и обеспечит практическую «адаптацию» гребного винта к эксплуатационным режимам судна и двигательной установки, кроме заднего хода, конечно. Задний ход легко обеспечивается известными способами, причем время его применения весьма ограничено.

На мой взгляд, идея создания такого винта достаточно привлекательна и реально осуществима.

Каковы его основные преимущества?
  • Более высокий КПД за счет эффективной работы всех сечений лопасти в диапазоне изменения скорости и упора.
  • Гибкое и быстрое реагирование винта при изменении условий плавания и, как следствие, полная и равномерная нагрузка двигателя.
  • Отсутствие дистанционного или встроенного в ступицу механизма управления шагом.
  • Простота конструкции ступицы и минимальный ее диаметр.

Нельзя не упомянуть о таких выгодах от применения такого винта, как улучшение приемистости судна (особенно при ходе на волне), экономия горючего; увеличение моторесурса, снижение шумности.


Есть, конечно, и недостатки, но чтобы сложилась объективная картина, нужна широкая научная экспертиза идеи.

Комментирует специалист


Идея создания гребного винта, геометрические характеристики которого автоматически настраивались бы на любой необходимый режим движения, достаточно заманчива. В этом плане предлагаемая конструкция идет дальше известного «автопропа» (см., например, «КиЯ» №133 и №137) и подобных ему гребных винтов, у которых монолитная лопасть под действием гидродинамических и центробежных сил поворачивается вокруг оси и занимает положение, наиболее подходящее для заданного режима движения.

В предлагаемой конструкции отдельные сечения лопасти должны поворачиваться как относительно общей оси, так и по отношению друг к другу. По мысли автора, это позволит согласовать движитель и двигатель на всех режимах движения, а также повысить КПД гребного винта.

В принципе с этими положениями можно согласиться. Правда, предлагаемый гребной винт может только облегчаться, т. е. согласование будет достигаться лишь на режимах более тяжелых, чем расчетный. Предлагаемая конструкция гребного винта не предусматривает увеличения шага по сравнению с первоначально выбранным, т. е. в случае более легких режимов согласование уже не наступит. Если удастся получить ожидаемый автором закон поворота отдельных сечений лопасти таким образом, чтобы шаговое отношение всегда было близко к постоянному, это действительно будет способствовать некоторому повышению, по сравнению с ВРШ, КПД предлагаемого гребного винта в режимах, отличных от расчетного.

Однако техническая реализация идей автора сопряжена с большими сложностями. В частности, трудно обеспечить необходимый закон крутки лопасти в зависимости от режима движения судна. Не стоит забывать и о том, что для обеспечения достаточно высокого КПД гребного винта толщина лопасти должна быть небольшой, что существенно затруднит размещение внутри нее оси и поворотных элементов.


Понравилась ли вам эта статья?
+1

ПРЕДЫДУЩИЕ СТАТЬИ
Технические характеристики и описание гидроциклов
Анаэробные клеи-герметики
Реактивный пульсирующий водомет
Водородные топливные элементы против бензобака
Современные спортивные водные лыжи
Полином Лагранжа для согласования обводов
Вопросы гидродинамики и повышения скорости судна
Как построить корпус катера из стеклопластика
Создание скоростного катера для штурма «Голубой ленты Атлантики»
Трехслойные конструкции корпусов малых судов
Паруса китайских джонок
Диаграммы оптимизированных характеристик глиссирования
Ремонт металлических корпусов катеров и яхт сваркой
Стационарный дизельный двигатель на катере
Быстроходные катера и кевлар

ТЕКУЩАЯ СТАТЬЯ
Идея адаптирующегося гребного винта

СЛЕДУЮЩИЕ СТАТЬИ
Водометные движители быстроходных катеров
Вращающиеся мачты на многокорпусных яхтах
Газ вместо бензина — реальность или далекое будущее
Ремонт металлических корпусов лодок с помощью клепки
Развитие технологий строительства скоростных парусных судов
Амфибийные легкие катера на воздушной подушке (ЛКВП)
Гребной винт водоизмещающего катера
Аккумуляторы с пастированными электродами
Новый композитный материал дюракор
Полимерный композиционный материал углепластик
Исследования движителей хвостовых плавников
О точности центровки валопровода
Некоторые критерии для выбора размерений малых лодок
Поточная постройка армоцементных корпусов
Советы мастера Владислава Прохорова по шитью парусов


Ссылка на эту статью в различных форматах
HTMLTextBB Code

Комментарии к этой статье


Еще нет комментариев



Сколько будет 31 + 46 =

       



Barque.ru © 2013 | Контакты | Карта сайта | Мобильная версия
Судостроение: Парусные суда Моторные суда Технологии Экранопланы
Моторы: Описание моторов Устройство моторов Самодельные моторы Тюнинг моторов Обслуживание моторов Дистанционное управление
Проекты: Парусные яхты Парусные катамараны Парусные тримараны Моторные лодки Катера Туристические суда Рыболовные суда Виндсерфинги и лыжи Прицепы и трейлеры Прочие проекты
Спорт: Новости спорта Парусные соревнования Водномоторный спорт Воднолыжный спорт Виндсерфинг Буерные соревнования Соревнования туристов
Консультации: Полезные устройства Полезные советы Улучшение судов Улучшение моторов Опыт эксплуатации Техника плавания Разбор аварий Рыболовам
Кругозор: Новые суда и устройства Интересные события Интересные факты Интервью Карты и маршруты Официальные данные Проблемы малого флота Яхт-клубы и стоянки Письма в редакцию
Истории: Путешествия Туристические походы Знаменитые корабли Военная страничка Литературная страничка История флота Прочие истории