11.4 Построение теоретического чертежа гребного винта

Подвесные моторы

Большинство лодочных моторов производится во всем мире компанией Tohatsu Marine Corporation. Tohatsu усердно работает над тем, чтобы утвердить надежность своей продукции на мировом рынке и завоевать клиентов на каждом водоеме.

Водометные насадки

OutboardJet — производитель водоструйных форсунок для подвесных моторов с 50-летним опытом и 20-летней историей. Компания Outboard Jets поддерживает строгий контроль качества и заслужила место одного из ведущих производителей водометных форсунок в мире.

Гребные винты

Для ведущих производителей лодочных моторов по всему миру компания Captain Marine производит гребные винты премиум-класса. Они схожи с характеристиками оригинальных винтов, которые первоначально устанавливались на моторы Tohatsu и Amaha.

Морской пехотинец, капитан.

ТАБЛИЦА МАНЕВРЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ

Маневренные элементы судна первоначально определяют при за-
водских, и натурных испытаниях для двух водоизмещении — судна

#000000″>с полным грузом и порожнего. На основе выполненных испытаний
и дополнительных расчетов составляют информацию о маневренных элементах судна
(Резолюция ИМО № А. 601(15)
«Требования к отображению маневренной информации на судах»
). Информация состоит из двух частей:
таблицы маневренных элементов, вывешиваемой на ходовом мос-
тике; дополнительной информации, учитывающую специфику данно-
го судна и динамику влияния различных факторов на маневренные
качества судна при различных обстоятельствах плавания.

Для определения маневренных элементов могут использоваться
любые натурные и натурно-расчетные методы, обеспечивающие точ-
ность конечных результатов в пределах ±10% измеряемой величи-
ны. Натурные испытания проводят при благоприятных погодных: условиях: ветре до 4 баллов, волнении до 3 баллов, достаточной глу-
бине и без заметного течения.

Таблица маневренных элементов включает в себя инерционные
характеристики судна, элементы поворотливости, изменение осадки
судна, элементы ходкости, элементы маневра для спасения челове-
ка, упавшего за борт,

Инерционные характеристики представляют в виде линейных
графиков, построенных в постоянном масштабе расстояний и имею-
щих шкалу значений времени и скорости. Тормозной путь с перед-
них ходов на «Стоп» ограничивают моментом потери управляемо-
сти судна или конечной скоростью, равной 20% исходной. На графи-
ках показывают стрелкой наиболее вероятную сторону отклонения
судна от начального пути в процессе снижения скорости.

Информация о поворотливости приводится в виде графика и та-
блицы. График циркуляции отражает положение судна через 30°
на траекторию вправо и влево с положением руля «на борт» и «на
полборта». Аналогичная информация представляется в табличной форме, но через каждые 10° изменения начального курса в диапазо-
не 0—90°, на каждые 30° — в диапазоне 90—180°, на каждые 90° — в
диапазоне 180—360°. В нижней части таблицы помещают данные о
наибольшем диаметре циркуляции.

Элементы ходкости отражают в виде графической зависимости
скорости судна от частоты вращения гребного винта и дополняют
таблицей, где на каждое значение постоянной скорости указана час-
тота вращения гребного винта.

Увеличение осадки судна учитывается при крене и проседании, когда судно движется на ограниченной глубине с определенной ско-
ростью.

Компоненты техники спасения человека, упавшего за борт

font>выполняют приемом координат на правый или левый борт. В инфор-
мации указывают следующие данные для выполнения правильного маневра: угол отворота от начального курса; оперативное время
перекладки руля на противоположный борт, выхода на контркурс и
в точку начала маневра; действия судоводителя на каждом этапе
эволюции.

Все расстояния в информации о маневренных элементах приво-
дят в кабельтовах, время— в минутах, скорость — в узлах.

Дополнительная информация может включать в себя материа-
лы, учитывающие специфические особенности конкретных типов
судов, сведения о влиянии различных факторов на маневренные данные судна и др.

Таблица компонентов маневрирования является функциональным минимумом, который капитан судна или навигационная служба могут дополнить.

В таблицу должны быть включены:

П МПХ — стоп; СПХО — стоп, ППХ — пЗх;ПМХ-пз Х.

Для представления инерционных характеристик используются графики со шкалой временных значений и построенные из неуклонно увеличивающихся расстояний.

Максимальная скорость тормозного пути от переднего хода до «стоп» не должна превышать 20% от скорости полного хода или точки, в которой судно теряет управление.

Потенциальное направление (стрелкой) или величина бокового отклонения судна от первоначальной линии пути показаны над графиками инерционного и тормозного путей. Перечисленные характеристики представлены для двух смещений: в грузу и балласте; гравитационных сил на борту корабля: воздуха с воздухом через носовые щели между двумя гребнями корпуса гребного винта до 4 м/с включительно по всему диаметральному залу рубки Академии наук с помощью системы управления движением корабля над головой капитана ВМС США Аллена Крейтона.

При положениях руля «на борт» (35 градусов) и «полуборт» (15-20 гр. ), циркуляция PCH по правому и левому борту, в грузу или балласте, показана в виде графика и таблицы. ).

Временные интервалы через каждые 10 градусов, диапазон начальных изменений курса от 0 до 90 градусов (достаточно на картах 30 минут), а также угол дрейфа судна должны быть включены в информацию.

Компоненты ходового оборудования. как в балласте, так и в грузе.

Зона критических оборотов выделяется на графиках условным знаком (цветом), в соответствии с формулой для графиков и таблиц зависимости скорости судна от оборотов гребного винта (положение RPM).

Крен и просадка влияют на осадку судна.

Left: 0. 75cm; margin-bottom: 0cm» class=»western» align=»justify»> Элементы манёвра для спасения человека упавшего за борт. (Для правого и левого бортов); угол поворота от начального курса; оперативное время перекладки руля на противоположный борт; выхода на контр курс и прихода в точку начала манёвра; соответствующие действия
(сбрасывание круга, подача команды рулевому, объявление тревоги, наблюдение за упавшим и кругом).

2 ОТХОД СУДНА ЗА ГРАНИЦУ

п/п

Полное название документа

В рыбном порту ВМП предлагает информацию владельцу порта.

( По заверению капитана порта) Судовые роли

Общее заявление

Декларация на товары

Порты очищены

Валютный сертификат

Декларация о поставках для судов

Страховой полис экипажа в полном объеме

Заявление об эффектах экипажа

Получение общей декларации с отметкой таможни

Штамп таможни «Выпуск разрешен» на грузовой декларации

К АБОТАЖ

В НЕШНЕЕ прибытие

Роль судна

Запрос на приход

Общее заявление о намерениях

Декларация на товары

Валютный сертификат

Декларация о запасах для судов

Декларация на товары

Заявление об эффектах экипажа

Информация о грузах для администрации порта

О Т ВХОДА НА ПОДСТАВКУ

Деньги оказываются у начальника порта.

Сертификат, дающий разрешение на плавание под российским флагом

Свидетельство о постоянном владении судном

Какие условия должны быть соблюдены для минимального состава экипажа?

Декларация о гражданской ответственности за ущерб, причиненный в результате загрязнения нефтью

Документы на суда, выданные органом технического надзора

Может быть разрешено использовать судовую рацию в суде

Сертификация безопасности радиотелеграфных грузовых судов

Идентификация документа, подтверждающего наименьшую высоту фриборда

Разрешение на местные грузоперевозки

Международные конвенции требуют наличия судебных документов.

Самолет безопасен для путешественников.

Свидетельство о безопасности грузового судна на основе проекта

Свидетельство о безопасности грузового судна для припасов и оборудования

Сертификация безопасности радиотелеграфных грузовых судов

Отчет о безопасности радиотелефонной связи на грузовых судах

Свидетельство о наложении ареста на государственное имущество

Он начинается с окончания перекладки руля и заканчивается примерно после изменения курса судна на 90-120°. Установившийся, в продолжение которого координатные параметры судна
остаются неизменными. Кривая при этом приобретает форму правильной окружности, диаметр которой называется диаметром установившейся циркуляции Dц (рис. 41). Он является мерой поворотливости
судна и выражается в длинах корпуса
судна.

Циркуляция судна характеризуется:
тактическим диаметром

DT — расстоянием по прямой между
линией первоначального курса и диаметральной плоскостью судна при повороте на 180°, D = 1,1 Dц; выдвигом

11 — расстоянием между положением
центра тяжести судна в момент начала
перекладки руля и диаметральной плоскостью судна при изменении курса на
90°, l1 = 0,6 / 1,20ц; прямым смещением
l2 — расстоянием, на которое смещается центр тяжести судна от
линии первоначального курса при повороте на 90°, l2 = 0,25 + 0,5 Dц, и
обратным смещением
l³ —
расстоянием, на которое смещается центр тяжести судна от линии
первоначального курса при циркуляции в сторону, противоположную повороту, l³ ~ до 0,1 Dц.

Судно на циркуляции всегда приобретает дрейф, при этом диаметральная плоскость его располагается не по касательной к окружности
(его носовая часть всегда находится внутри циркуляции).

Угол между диаметральной плоскостью судна и касательной к циркуляции называется углом дрейфаф. Вследствие этого судно
на циркуляции занимает полосу, значительно большую, чем ширина
судна. Угол дрейфа и обратное смещение всегда надо учитывать при
производстве маневров на ограниченных акваториях.

На циркуляции уменьшается скорость судна до 35% при неизменном числе оборотов движителей и появляется крен. У водоизмещающих
судов крен возникает на тот борт, который находится с внешней стороны циркуляции, и может достигать значительной величины. Циркуляция судна характеризуется еще и своим периодом.

Этот промежуток времени, который длится от фактического начала поворота до выхода судна на первоначальный курс, является промежутком времени, в течение которого судно описывает полную циркуляцию.

Во время плавания редко приходится производить полную циркуляцию, но ее элементы необходимо учитывать, когда предстоит менять
курс (делать поворот судна).

При графическом счислении учитывают величину тактического
диаметра циркуляции Dт или ее радиус

Определение элементов циркуляции

Элементы циркуляции обычно определяют в период ходовых сдаточных испытаний на трех основных скоростях (полной, средней и малой) переднего хода и при перекладке руля на 15° и «на борт» (на предельный угол) в обе стороны для судов с одним и тремя винтами и в
одну — для судов с двумя и четырьмя винтами.

Существует несколько способов определения элементов циркуляции. Наиболее распространенными из них являются: способ подвижного базиса; по двум горизонтальным углам; по створу и
горизонтальным углам.

Способ подвижного базиса
заключается в следующем. В районе испытаний устанавливается буй. На судне на известном расстоянии друг от друга (назовем его базисом) находятся два наблюдателя с
секстанами (один в носовой
части, а другой на корме). Судно идет на некотором
расстоянии от буя на заданной скорости, и по команде
руководителя испытаний, обычно через 20-25 сек с момента перекладки руля, наблюдатели одновременно измеряют углы между
диаметральной плоскостью и буем, в этот же момент замечается курс
по компасу. Затем на планшете строят графики изменения величин углов (курсовых и курса судна) по времени.

На рис. 42 показано построение положения судна при циркуляции
в первый момент наблюдения. Точка О — место положения буя, линия N0 — меридиан. В соответствии с курсом судна КК в момент первого наблюдения проводим линию I через точку О и на этой линии в
точке О строим курсовые углы КУa1 И КУв1, измеренные наблюдателями. Затем откладываем отрезок ОС, в масштабе равный базису.

Потом из точки С проводим линию CP , параллельную ОД. Далее из
точки пересечения линий CF с ОЕ проводим линию II, параллельную линии курса, до пересечения с ОД. Положение отрезка АВ и
будет соответствовать положению диаметральной плоскости судна на
циркуляции в первый момент наблюдений. Если произвести такие построения в каждый момент наблюдений — от начала маневра до поворота на обратный курс, то можно вычертить циркуляцию, произвести
определение величины ее диаметра, ширины полосы, занимаемой судном на циркуляции, угла дрейфа и т. Угол крена определяется по
кренометру.

По двум горизонтальным углам
элементы циркуляции можно определять в районе, где имеются хорошо видимые с
судна три ориентира. При этом их расположение должно быть таким,
чтобы измеряемые с судна на циркуляции углы между средним и крайними ориентирами изменялись в пределах не менее 30° и не более 150°.

Судно должно идти на заданной скорости. С момента перекладки
руля через каждые 20-25 сек два наблюдателя по команде одновременно измеряют секстанами горизонтальные углы (рис. 43, а) между предметами АВ (а) и ВС(b). Затем на карте большого масштаба или на плане наносят все обсервованные точки от начала выхода на циркуляцию
до поворота судна на обратный курс (Р1, Р2 и т. ) и через них проводят плавную кривую, которая и будет циркуляцией. Далее определяют диаметр циркуляции и другие ее элементы.

По створу и горизонтальным углам
можно
определить лишь величину тактического диаметра циркуляции DT. Для этого необходимо иметь створ (рис. 43, б) и еще ориентир, расположенный перпендикулярно линии створа на известном расстоянии
l. Судно должно подойти к линии створа на установившейся скорости курсом, перепендикулярным ей. В момент пересечения створа перекладывают руль на установленный угол, включают секундомер и
измеряют угол а1 между линией створа и ориентиром Е. С приходом
судна обратным курсом на линию-створа останавливают секундомер,
измеряют угол а2 между линией створа и ориентиром Е.

Используя это выражение, рассчитывается значение тактического диаметра.

Точность рассчитанной величины DT будет зависеть от точности
измеренных углов и расстояния l.

Время, отсчитанное по секундомеру, даст продолжительность
полупериода циркуляции
, т. время, затраченное судном при повороте на 180°.

Таблица циркуляции

Предположим, что на судне, идущем курсом АК1 (рис. 44), в точке В переложили руль на правый борт и оно, описав дугу S, в точке С
легло на новый курс СК2 Дугу S примем за дугу окружности, центр
которой расположен в точке О. Соединив точки В, Е и С с центром циркуляции О, получим две пары симметрично расположенных прямоугольных треугольников EBF = ECF
и ВОЕ = СОЕ, из которых получим

Когда радиус циркуляции Rц и угол поворота а известны, то по
формулам (31) и (32) можно рассчитать длину d промежуточного курса
(ИК cp) и расстояние d1 до точки пересечения нового курса с первоначальным.

Кроме этих величин, на практике встречается необходимость знать
длину пути (дуги) поворота S и время поворота. Для расчета S пользуются формулой

Используйте формулу для определения времени вращения T.

Ускорить графические построения на карте, необходимые для расчетов длины пути поворота S и угла поворота G.

Промежуточный курс α/2 длины d промежуточного курса и расстояния
d1 при углах поворота до 150° заранее составляют таблицы циркуляции. Они составляются для разных углов перекладки руля, скоростей
хода и загрузки судна (в грузу и порожнем).

Образец такой таблицы для угла перекладки руля на 15° при скорости 10 узлов, D T = 3 кбт, Т 180 = 4 мин представлен табл. Для
углов поворота более 150° такие таблицы не составляют, так как величина d1 становится слишком большой (d1 = RЦ t g a/2, a tgl80°=~). промежуточный курс длины d промежуточного курса и расстояния

Таблица 4

Таблица 30 (МТ-63) дает возможность выбрать значение Ru и T 180 для различных углов поюрота к новому курсу: S, d 1T.

Приемы учета циркуляции

Моменты поворота судна для изменения курса обычно заранее рассчитывают и повороты выполняют: на траверзе какого-либо маяка или
знака; на пересечении секущего створа; по приходе на линию заранее
выбранного пеленга какого-либо ориентира; по показанию лагом заранее рассчитанного отсчета или по заранее рассчитанному моменту
времени по часам.

Во всех случаях для намеченного момента поворота обязательно
рассчитываются ожидаемые показания лага и время по часам. Если
окажется, что фактическое показание лага или время по часам разойдутся с заранее рассчитанными, то необходимо сразу же отыскать
ошибку в расчетах.

Определив момент поворота, подают команду рулевому, замечают отсчет лага и время по часам. Затем на карте масштаба 1:500 000
и крупнее выполняют необходимые графические построения для нанесения циркуляции. При плавании вдали от берегов элементы циркуляции учитывают только при частых изменениях курса и при поворотах на угол более 30°.

Для расчета угла поворота а пользуются следующими формулами:
при повороте вправо

При повороте налево

Элементы циркуляции можно учитывать, пользуясь табличным или
графическим приемами.

Табличный прием. Пусть судно следует курсом ИК1 и в точке А
(рис. 45, а) делают поворот. Из этой точки под углом a/2 к ИК1 проводят линию промежуточного курса, на которой откладывают величину
d, выбранную из табл. 30 (МТ-63). Точка В укажет конец поворота. Из этой точки проводят новый курс ИК2.

В том случае, когда точка поворота А (рис. 45, б) на новый курс
неизвестна, поступают следующим образом. От точки О (точки пересечения курсов) откладывают расстояние dl9 выбранное из табл. 30
(МТ-63) в обратную сторону по ИК1 и по ИК2. Полученные точки А
и В покажут соответственно начало и конец поворота. Если угол а > 150°, то предварительно вычисляют промежуточный истинный курс по формуле

После этого из произвольной точки F на линии ИК1 (рис. 45, в) проводят линию ИКср и от той же точки на этой линии откладывают отрезок FG = d. Затем прокладывают линию нового курса на таком расстоянии от линии первоначального курса, чтобы между ними выше точки F можно было вместить отрезок, равный по величине d. Из точки G
проводят параллельную ИКг, которая в пересечении с линией ИК2
даст точку В — точку конца поворота на новый курс, а засечка из
точки В циркулем с раствором, равным d, даст на линии ИК1 точку на-
чала поворота А. В этих случаях кривые циркуляции (дуги) обычно
не проводят, за исключением случаев плавания в узкостях, шхерах
я т.

Графический прием. Предположим, что судно следует ИК1 (рис. 46, а), а от точки начала поворота А ложится на новый курс. Из этой
точки восстанавливаем перпендикуляр к линии ИК1 в сторону поворота
и на перпендикуляре отложим расстояние RЦ, равное радиусу циркуляции в масштабе карты. Из полученной точки О как из центра радиусом OA описываем дугу АВ». К этой дуге проводим касательную,
соответствующую линии ИК2, точка касания В будет являться точкой конца поворота.

В случаях, когда точки начала и конца поворота неизвестны, поступают следующим образом. Прокладывают линию ИК2 посредине
фарватера или по линии створа (рис. 46, б), на который должно лечь
судно после поворота. Затем в произвольных точках на линиях ИК1
и ИК2 (точки А1 и В2) восстанавливают перпендикуляры, на которых
откладывают расстояния, равные радиусу циркуляции RЦ. От полученных точек О1 и О2 проводят линии, параллельные линиям курсов. Из точки пересечения этих линий (точки О) как из центра радиусом,
равным О1А1 (02B1), описывают дугу; точки касания А и В с линиями
истинных курсов укажут начало и конец поворота.

Под
поворотливостью
судна
подразумевается
его
способность
изменять
направление
движения
под
воздействием
руля
(средств
управления)
и
двигаться
по
траектории
данной
кривизны.

Движение
судна
с
переложенным
рулём
по
криволинейной
траектории
называют
циркуляцией.

Три сегмента составляют циркуляцию судна: маневрирование

Эквивалентно времени перекладки руля; эволюционный

— до момента, когда линейная и угловая скорости корабля достигнут устойчивого состояния.

— с конца периода эволюции и до тех пор, пока руль находится в перевернутом положении.

Поскольку изменение составляющих элементов движения постепенно затухает, невозможно провести резкую границу между эволюционным периодом и установившейся циркуляцией. Теоретически можно предположить, что движение приобретает устойчивые характеристики после поворота на 160 O. Поэтому судно всегда имеет нестационарный режим для маневрирования.

Компоненты циркуляции, используемые для маневрирования, выражаются в длинах корпуса в безразмерной форме:

Циркуляция судна руль маневрирование

L

1

= L 1 /L; L

2

= L 2 /L; L

3

= L 3 /L; D

T

= D T /L; D

уст

= D уст /L,

в
таком
виде
легче
сравнивать
между
собой
поворотливость
различных
судов. Чем
меньше
безразмерная
величина,
тем
лучше
поворотливость.

Любое транспортное судно, направленное в этом направлении, будет иметь компоненты циркуляции, которые по существу не зависят от начальной скорости. Однако, если вы будете рулить, увеличивая обороты винта, судно резко повернет. Что отличает режим работы главного двигателя, который не меняется, от того, который меняется?

Для определения компонентов циркуляции по данным естественных наблюдений используются простые наблюдения.

При выполнении циркуля его компоненты могут быть идентифицированы путем многократного определения положения судна по нескольким ориентирам с короткими (15-30 с) интервалами. Точки создают плавную кривую при помещении на планшет. с которого снимаются компоненты циркуля.

Свободно плавающий ориентир, например плот, можно использовать для определения пеленгов и расстояний до другого ориентира. При таком подходе влияние неопознанного течения устраняется без использования специального полигона.

Судно считается поворотливым, если оно может менять курс при управлении рулем и следовать по траектории с определенной кривизной. Циркуляция описывает, как движется судно при перемещении руля по криволинейной траектории. (Траектория судна относится к его центральной линии, поскольку различные точки его корпуса движутся по различным траекториям во время циркуляции).

В результате этого движения нос судна (рис. 1) ориентирован внутрь циркуляции, а угол сноса в циркуляцию определяется как угол между диаметральной плоскостью и касательной к траектории центра, который колеблется от 0 до нуля.

Центр кривизны данного участка траектории наз. центром циркуляции (ЦЦ), а расстояние от ЦЦ до ЦТ (точка О) —
радиусом циркуляции.

На рис. 1 видно, что различные точки по длине судна движутся по траекториям с разными радиусами кривизны при общем ЦЦ и имеют разные углы дрейфа. Для точки, рас­положенной в кормовой оконечности, радиус циркуляции и угол дрейфа — максимальны. На ДП
судна имеется особая точка-полюс поворота
(ПП), которой угол дрейфа равен нулю, Положение ПП, определяемое перпендикуляром, опущенным из ЦЦ на ДП, сме­щено от ЦТ по ДП в нос приблизительно на 0,4 длины судна; величина такого смещения на различных судах изменяется в небольших пределах. Для точек на ДП, расположенных по разные стороны от ПП, углы дрейфа имеют противоположные знаки. Угловая скорость судна в процессе циркуляции сначала быстро возрастает, достигает максимума, а затем, по мере смещения точки приложения силы Y o в сторону кормы, несколько снижается. Когда моменты сил Р у иY o уравновесят друг друга, угловая скорость приобретает установившееся значение.

Циркуляция судна делится на три части: маневренную, которая длится в течение смены руля; эволюционную, которая длится от смены рулевого до настоящего времени. Компоненты типичной циркуляции (рис. 2):

Расширение l 1 — это расстояние, на которое перемещается КТ судна с момента перекладки руля до момента изменения направления на 90 градусов в сторону первоначального курса;

Прямое смещение l 2 — это расстояние от центра судна в момент изменения курса на 90o до первоначальной линии курса;

Величина, на которую боковая сила руля заставляет судно повернуться боком в направлении, противоположном повороту, измеряется как обратное смещение (l 3);

Кратчайшее расстояние между ДП судна в начале поворота и его положением при изменении курса на 180 градусов — это диаметр тактического обращения, или D T.

Расстояние между положениями ДП корабля при его установившемся движении — это диаметр установившейся циркуляции, или D out.

Оно не будет отчетливым, если мы разделим эволюционный период и устойчивую циркуляцию. Движение на 160-180 в направлении циркуляции можно рассматривать как условное приближение к устойчивому состоянию. Поэтому, теоретически, нестационарный режим судна всегда возникает при наличии проблем.

Этот формат позволяет сопоставить боковые скорости различных судов. Скорость поворота улучшается с уменьшением размера.

Элементы циркуляции обычного транспортного судна для данного угла перекладки руля практически не зависят от начальной скорости при установившемся режиме работы двигателя. Однако, если при перекладке руля увеличить обороты винта, то судно совершит поворот более крутой,
чем при неизменяемом режиме главного двигателя (ГД).

В комплект входят два чертежа.

Построение компьютерного образа поверхности модели гребного
винта

Данные для построения компьютерного образа модели гребного винта представляются
в виде теоретического чертежа и таблицы координат профилей сечения. Для построения
удовлетворительной по качеству поверхности лопасти винта необходимо 37-45 точек
на каждое сечение. Количество сечений (10-15) определяется геометрией винта. Компьютерный образ лопасти модели гребного винта строится по сечениям и направляющей. Такая форма построения поверхности удобна для моделирования спрямленной поверхности
лопасти. Данные вводятся в командный файл определенного формата, запуск которого
из системы DUCT выполняет построение спрямленной поверхности лопасти модели
гребного винта.

Качество построенной поверхности оценивается технологом-программистом визуально,
с помощью закраски по кривизне, и в случае необходимости производится редактирование
поверхности. Редактирование заключается в изменении формы продольных линий вблизи
кончика лопасти и формы сечений вблизи входной и выходной кромок. Для удобного
и наглядного выполнения редактирования были написаны командные файлы, позволяющие
изменять форму продольных и поперечных линий, не перемещая опорные точки поверхности.

У некоторых моделей гребных винтов концевое сечение представляет собой точку. В этом случае для построения поверхности приходится заменять точку сечением,
отступающим от конца лопасти на величину погрешности обработки (примерно 0,05
мм). Продольные линии построенной таким образом лопасти сходятся в сечении (рис. При закрашивании лопасти по кривизне наблюдается нерегулярность построенной
поверхности в зоне кончика лопасти (рис. Причиной этого
является ограниченная точность представления данных на персональном компьютере,
поэтому при механообработке приходится оставлять зону на расстоянии 2-3 мм от
кончика лопасти для ручной доводки.

Сечения построенной и отредактированной поверхности лопасти «наворачиваются»
на цилиндры соответствующего радиуса. Далее строятся ступица, галтельный переход
и остальные лопасти, что не представляет никакой сложности. Пример построенной
в DUCT5 поверхности семилопастной модели гребного винта со сложной геометрией
лопасти представлен на рис.

Установка модели гребного винта на технологическом поворотном
столе

Отличительной особенностью технологии изготовления моделей гребных винтов в
ЦНИИ имени академика А. Крылова является обработка моделей с одной установки.

Обработка моделей производится на 5-координатном фрезерном станке с ЧПУ (три
линейные координаты и две угловые — поворот стола и наклон шпинделя). Для обеспечения
всестороннего доступа инструмента при обработке модели последняя размещается
над поверхностью поворотного стола на вершине металлической стойки, жестко закрепленной
на поворотном столе. Вертикальное перемещение шпинделя станка составляет 1100
мм, углы наклона шпинделя — от +70 до –130°, угол поворота стола ±360° — все
это позволяет выполнить обработку лопастей модели с нагнетающей и засасывающей
сторон, не переворачивая саму модель, и исключить погрешность переустановки.

Система базирования модели в координатах станка следующая:

·ось вращения модели гребного винта совмещается с осью вращения поворотного
стола;

Плоскость наклонного стула параллельна плоскости оси поворотного стола.

Для установления соответствия между координатами модели и станка в файле смещения
(offset file) ЧПУ по каждой координате фиксируется числовое значение смещения
опорной точки модели относительно абсолютного нуля станка.

При изготовлении модели винта из формозадающей заготовки процесс «вписывания»
модели в заготовку осуществляется с помощью прохождения «пристрелочных» управляющих
программ по нагнетающей и засасывающей сторонам всех лопастей. Изменением параметров
в файле смещения добиваются идентичности следа фрезы на всех лопастях. Процесс
«пристрелки» зависит от точности геометрии формозадающей заготовки, занимает
определенное время и усложняется с увеличением количества лопастей.

При изготовлении модели винта из цилиндрической заготовки упрощается и ускоряется
процесс литья и исключается процесс «пристрелки», что следует принять во внимание
при принятии решения относительно формы заготовки.

Механообработка моделей гребных винтов

Геометрия определяет особенности обработки модели пропеллера:

• перекрытие лопастей ограничивает возможность позиционирования инструмента;
• консольность лопасти выдвигает требования к режимам обработки, обеспечивающим
  снижение вибрации и исключение деформации.

Широкие возможности DUCT5 по механообработке — такие как задание различных стратегий
движения фрезы при черновой, получистовой и чистовой обработке, задание геометрии
и размеров обрабатывающего инструмента, задание режимов обработки — упрощают
технологию получения управляющих программ для станка с ЧПУ. Особо следует отметить
контроль на «зарезание» поверхности и «столкновение» с оснасткой, без которых
полностью обработать модель гребного винта на станке с ЧПУ невозможно.

Черновая обработка модели осуществляется в 3- или 5-координатной обработке
с фиксированными угловыми координатами, что существенно сокращает время обработки
на станке по сравнению с полной 5-координатной обработкой. Обработка осуществляется
по всей поверхности нагнетающей и засасывающей сторон с припуском до 2 мм. На
рис. 4 представлена черновая обработка четырехлопастной
модели винта из цилиндрической заготовки, для которой управляющие программы
разработаны с помощью CAM-системы PowerMILL1. Для сокращения времени изготовления черновая обработка производится двумя
станками одновременно.

Получистовая и чистовая обработка модели осуществляется «зонно-ступенчатым»
методом. Суть метода в том, что обработка нагнетающей и засасывающей сторон
выполняется по зонам, от кромок к центру и от кончика лопасти к ступице, по
управляющим программам с припусками (ступеньками) от 1,5 до 0,1 мм. Для каждой
зоны устанавливаются границы обработки и определяются углы поворота стола и
наклона шпинделя. Определение углов наклона шпинделя и поворота стола осуществляется
путем подбора вариантов с последующими расчетом траектории фрезы и проверкой
на «зарезание» поверхности и «столкновение» с оснасткой.

Получистовая и чистовая обработка модели гребного винта предполагает снятие
по 0,5-0,1 мм материала — начиная с зон входной и выходной кромок (ширина зон
3-4 мм) с нагнетающей и засасывающей сторон продольными проходами инструмента
в направлении от ступицы до кончика. Затем осуществляется поочередная обработка
засасывающей и нагнетающей сторон лопасти по сечениям зонами шириной 5-15 мм
от кончика лопасти к ступице, при этом оставляют припуск (0,1 мм) на ручную
доводку и полировку.

Организация процесса обработки

Качественное изготовление модели во многом зависит от организации процесса обработки. Большое количество программ (около 200), строгая очередность их разработки и
выполнения на станке требуют согласованности действий технолога-программиста
и оператора станка с ЧПУ. Снизить вероятность ошибки позволяет учет разработки
управляющих программ и их выполнения на станке с ЧПУ. Для этого используется
карта механообработки — схематическое изображение зон обработки с краткой информацией
о программах и режимах обработки.

Для контроля за движением фрезы во время обработки модели оператор станка с
ЧПУ обеспечен графическими средствами для предварительного просмотра траектории
движения фрезы по управляющей программе.

В системе DUCT5 используются различные типы винтов:

• модель трехлопастного суперкавитирующего гребного винта (рис.
  5);
• модель девятилопастного импеллера (рис. 6);
• модель тринадцатилопастного спрямляющего аппарата водометного движителя
  (рис. 7).

Для создания моделей пропеллеров производители используют систему DUCT5.

• сократить время, повысить точность и качество изготовления моделей гребных
  винтов;
• изготавливать модели гребных винтов и лопастных систем моделей водометных
  движителей с геометрией лопастей любой сложности;
• предъявлять заказчику компьютерный образ модели гребного винта и вносить
  необходимые изменения в геометрию винта до начала механической обработки;
• изготавливать модели из цилиндрических заготовок;
• применять для механообработки моделей стандартные фрезы.

» САПР и графика» в 2004 году.

Полезные советы

Уже есть Винт гребной MERCURY Black Max для MERCURY 75-125 л. ,3×13-1/4×17? Почитайте рекомендации наших экспертов!

Рассматриваем возможные причины

Сегодня на рынке аксессуаров для катеров, яхт и лодок представлены различные типы моторных агрегатов. Более близкими к автомобильным двигателям являются современные четырехтактные модели (более 50 литров). Диагностика была бы невозможна без компьютера. Но как в новых, так и в старых.

Нанесение регистрационного номера на борт лодки из ПВХ

Г ИМС России требует от всех владельцев маломерных судов, используемых в некоммерческих целях, зарегистрировать их с нанесением необходимой надписи на борту. То же самое относится и к лодкам ПВХ. В новых правилах ГИМС (вступивших в силу 1 января 2017 года) Номер почти исчез.

Как быстро и легко пройти процедуру

Для управления маломерным судном, отвечающим определенным требованиям, необходимо пройти установленный законом процесс регистрации и оплатить сбор. В случае игнорирования или пренебрежения правилами налагается штраф. Для получения информации о регистрации лодки ПВХ.

Что надо знать о гребном винте?

Как работает гребной винт? Гребной винт (рисунок 1) преобразует вращение вала двигателя
в упор — силу, толкающую судно вперед. При вращении винта на поверхностях его лопастей,
обращенных вперед — в сторону движения судна (засасывающих), создается разрежение, а на обращенных
назад (нагнетающих) — повышенное давление воды. В результате разности давлений на лопастях возникает
сила Y (ее называют подъемной). Разложив силу на составляющие — одну, направленную в сторону движения
судна, а вторую перпендикулярно к нему, получим силу Р, создающую упор гребного винта, и силу Т,
образующую крутящий момент, который преодолевается двигателем.

На рисунке 1 показаны силы и скорости, действующие на лопасти пропеллера при правом вращении

Упор в большой степени зависит от угла атаки α профиля лопасти. Оптимальное значение α, для быстроходных
катерных винтов 4-8°. Если α больше оптимальной величины, то мощность двигателя непроизводительно затрачивается
на преодоление большого крутящего момента; если же угол атаки мал, подъемная сила и, следовательно, упор Р будут
невелики, мощность двигателя окажется недоиспользованной.

На схеме, иллюстрирующей характер взаимодействия лопасти и воды, α можно представить как угол между направлением
вектора скорости набегающего на лопасть потока W и нагнетающей поверхностью. Вектор скорости потока W образован
геометрическим сложением векторов скорости поступательного перемещения va винта вместе с судном и скорости
вращения vr, т. скорости перемещения лопасти в плоскости, перпендикулярной оси винта.

Винтовая поверхность лопасти. На рисунке 1 показаны силы и скорости, действующие в каком-то одном
определенном поперечном сечении лопасти, расположенном на каком-то определенном радиусе r гребного винта. Окружная скорость вращения vr зависит от радиуса, на котором сечение
расположено (vr — 2πrn, где n — частота вращения винта, об/с). Скорость же поступательного движения
винта va остается постоянной для любого сечения лопасти. Таким образом, чей больше r, т. чем ближе
расположен рассматриваемый участок к концу лопасти, тем больше окружная скорость vr, а следовательно,
и суммарная скорость W.

Так как сторона va в треугольнике рассматриваемых скоростей остается постоянной, то по мере удаления
сечения лопасти от центра необходимо разворачивать лопасти под большим углом к оси винта, чтобы α сохранял
оптимальную неличину, т. оставался одинаковым для всех сечений. Таким образом, получается винтовая поверхность
с постоянным шагом Н. Напомним, что шагом винта называется перемещение любой точки лопасти вдоль оси за один
полный оборот винта.

Представить сложную винтовую поверхность лопасти помогает рисунок 2. Лопасть при работе винта как бы скользит по
направляющим угольникам, имеющим на каждом радиусе разную длину основания, по одинаковую высоту — шаг Н, и поднимается
за один оборот на величину Н. Произведение же шага на частоту вращения (H*n) представляет собой теоретическую
скорость перемещения винта вдоль оси.

На рис. 2 показана спиральная поверхность лопасти (a) и углы наклона ступеней.

Скорость судна, скорость винта и скольжение. При движении корпус судна увлекает за собой воду,
создавая попутный поток, поэтому действительная скорость встречи винта с водой va всегда
несколько меньше, чем фактическая скорость судна V. У быстроходных глиссирующих мотолодок разница
невелика — всего 2-5%, так как их корпус скользит по воде и почти не «тянет» ее за собой. У катеров, идущих со
средней скоростью хода эта разница составляет 5-8%, а у тихоходных водоизменшющих глубокосидящих катеров
достигает 15-20%. Сравним теперь теоретическую скорость винта H*n со скоростью его фактического
перемещения va относительно потока воды (рисунок 3). Пусть это будет «Казанка», идущая под
мотором «Вихрь» со скоростью 42 км/ч = (11,7 м/с). Скорость натекания воды да винт окажется на 5% меньше:

.

Гребной винт «Вихря» имеет шаг H=0. 3 м, n=2800/60 = 46 частота вращения. 7 об/с. Предполагаемая максимальная скорость винта составляет:

H*n=0. 3*46. 7=14 м/с.

Следовательно, различия между этими двумя словами очевидны.

.

Эта величина, называемая скольжением, и обуславливает работу лопасти винта под углом
атаки α к потоку воды, имеющему скорость W. Отношение скольжения к теоретической скорости винта в процентах
называется относительным скольжением. В нашем примере оно равно

Максимальной величины (100%) скольжение достигает при работе винта на судне, пришвартованном к берегу. Наименьшее скольжение (8-15%) имеют винты легких гоночных мотолодок на полном ходу; у винтов глиссирующих прогулочных
мотолодок и катеров скольжение достигает 15-25%, у тяжелых водоизмещающих катеров 20-40%, а у парусных яхт,
имеющих вспомогательный двигатель, 50-70%.

Отношение скорости лодки к осевой скорости гребного винта, показанное на рисунке 3.

Коэффициент полезного действия. Эффективность работы гребного винта оценивается величиной его КПД,
т. отношения полезно используемой мощности к затрачиваемой мощности двигателя. Полезная мощность или ежесекундное
количество работы, используемой непосредственно для движения судна вперед, равно произведению сопротивления
воды R движению судна на его скорость V (Nп=RV кгсм/с).

Мощность, затрачиваемую на вращение гребного винта, можно выразить в виде зависимости Nз от крутящего
момента М и частоты вращения n

Nз=2π*n*M кгсм/с.

Следовательно, для определения эффективности можно использовать следующую формулу:

Затем корпус судна замедляет скорость входящей в него воды, создавая поперечный поток воды с помощью гребного винта. Это учитывается коэффициентом потока попутной воды w:

va=V(1-w) м/с.

Приведенная ниже информация упрощает расчет значения w.

Для этого необходимо учесть, как взаимозависимы корпус и винт.

Для определения общей пропульсивной эффективности комплекса «судовой двигатель — гребной винт» используется следующая формула:

Здесь ηp — КПД винта; ηk — коэффициент влияния корпуса;
ηM — КПД валопровода и реверс-редукторной передачи.

Максимальная величина КПД гребного винта может достигать 70-80%, однако на практике довольно трудно выбрать
оптимальные величины основных параметров, от которых зависит КПД: диаметра и частоты вращения. Поэтому на малых
судах КПД реальных винтов может оказаться много ниже, составлять всего 45%.

Эффективность гребного винта достигает своего пика при относительном скольжении 10-30%. Когда гребной винт находится в режиме швартовки, КПД равен нулю и быстро падает по мере увеличения скольжения. Когда тяга винта в этом случае равна нулю при низких оборотах, КПД падает до нуля.

Коэффициент влияния корпуса нередко оказывается больше единицы (1. 1-1. 15), а потери в валопроводе оцениваются
величиной ηM=0. 9÷0.

Диаметр и шаг винта. Элементы гребного винта для конкретного судна можно рассчитать,
лишь располагая кривой сопротивления воды движению данного судна, внешней характеристикой двигателя и расчетными
диаграммами, полученными по результатам модельных испытаний гребных винтов, имеющих определенные параметры и форму
лопастей. Для предварительного определения диаметра винта можно воспользоваться формулой

где N — мощность, подводимая к винту, с учетом потерь в редукторе и валопроводе, л. ;
n — частота вращения гребного вала, об/с; va — скорость встречи винта с водой,
определенная с учетом коэффициента попутного потока w.

Диаметр гребных винтов, полученный как по приближенной формуле, так и с помощью точных расчетов,
обычно увеличивают примерно на 5% с тем, чтобы получить заведомо тяжелый винт и добиться его согласованности
с двигателем при последующих испытаниях судна. Для «облегчения» винта его постепенно подрезают по диаметру
до получения номинальных оборотов двигателя при расчетной скорости.

Шаг винта можно ориентировочно определить, зная величину относительного скольжения s для данного типа судна
и ожидаемую скорость лодки:

Оптимальная величина скольжения для винтов, имеющих шаговое отношение H/D<1. 2 составляет s=0. 14÷0. 16;
для винтов имеющих H/D>1. 2, s=0. 12÷0. При выборе шагового отношения H/D можно руководствоваться следующими
рекомендациями. Для легких быстроходных лодок требуются винты с большим шагом или шаговым отношением H/D, для тяжелых
и тихоходных — с меньшим. При обычно применяемых двигателях с номинальной частотой вращения 1500-5000 об/мин оптимальное
шаговое отношение H/D составляет: для гоночных мотолодок и глиссеров — 0. 9÷1. 5; легких прогулочных
катеров — 0. 8÷1. 2; водоизмещающих катеров — 0. 6÷3-1. 0 и очень тяжелых тихоходных
катеров — 0,55÷0. Следует иметь в виду, что эта значения справедливы, если гребной вал делает
примерно 1000 об/мин из расчета на каждые 15 км/ч скорости лодки; при иной частоте вращения вала необходимо
применять редуктор.

Легкий или тяжелый гребной винт. Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых
зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода
судна.

Каждый двигатель имеет свою так называемую внешнюю характеристику — зависимость снимаемой с вала мощности
от частоты вращения коленчатого вала при полностью открытом дросселе карбюратора. Такая характеристика для подвесного
мотора «Вихрь», например, показана на рисунке 4 (кривая 1). Максимум мощности в 21. 5 л. двигатель развивает
при 5000 об/мин.

Рисунок 4: Внешние характеристики двигателя Vortex и пропеллера.

Мощность, которая поглощается на данной лодке гребным винтом в зависимости от частоты вращения мотора,
показана на рисунке 4 не одной, а тремя кривыми — винтовыми характеристиками 2, З и 4, каждая из
которых соответствует определенному гребному винту, т. винту определенного шага и диаметра.

При увеличении и шага, и диаметра винта выше оптимальных значений лопасти захватывают и отбрасывают назад слишком
большое количество воды: упор при этом возрастает, но одновременно увеличивается и потребный крутящий момент на гребном
валу. Винтовая характеристика 2 такого винта пересекается с внешней характеристикой двигателя 1 в точке A. Это означает,
что двигатель уже достиг предельного — максимального значения крутящего момента и не в состоянии проворачивать гребной
винт с большой частотой вращения, т. не развивает номинальную частоту вращения и соответствующую ей номинальную
мощность. В данном случае положение точки А показывает, что двигатель отдает всего 12 л. мощности вместо 22 л. Такой гребной винт называется гидродинамически тяжелым.

Наоборот, если шаг или диаметр винта малы (кривая 4), и упор и потребный крутящий момент будут меньше, поэтому
двнгатель не только легко разовьет, но и превысит значение номинальной частоты вращения коленвала. Режим его работы будет характеризоваться точкой С. И в этом случае мощность двигателя будет использоваться не
полностью, а работа на слишком высоких оборотах сопряжена с опасно большим износом деталей. При этом надо подчеркнуть,
что поскольку упор винта невелик, судно не достигнет максимально возможной скорости. Такой винт
называется гидродинамически легким.

Для каждого конкретного сочетания судна и двигателя существует оптимальный гребной винт. Для рассматриваемого примера такой оптимальный винт имеет характеристику 3, которая пересекается с внешней
характеристикой двигателя в точке В, соответствующей его максимальной мощности.

Рисунок 5 иллюстрирует важность правильного подбора винта на примере мотолодки «Крым» с подвесным мотором «Вихрь». При использовании штатного винта мотора с шагом 300 мм мотолодка с 2 чел. на борту развивает скорость 37 км/ч. С полной нагрузкой 4 чел. скорость лодки снижается до 22 км/ч. При замене винта другим с шагом 264 мм скорость с полной нагрузкой повышается до 32 км/ч. Оптимальные же результаты достигаются с гребным винтом, имеющим шаговое отношение H/D = 1. 0 (шаг и диаметр
равны 240 мм): максимальная скорость повышается до 40-42 км/ч, скорость с полной нагрузкой — до 38 км/ч. Несложно сделать вывод и о существенной экономии горючего, которую можно получить с винтом уменьшенного шага. Если со штатным винтом при нагрузке 400 кг расходуется 400 г горючего на каждый пройденный километр пути,
то при установке винта с шагом 240 мм расход горючего составит 237 г/км.

Рисунок 5. Зависимость скорости мотолодки «Крым» от нагрузки и шага гребного винта
мотора «Вихрь» мощностью 14. 8 кВт (20 л

На следующем рисунке представлен теоретический чертеж для изготовления «грузовых» гребных винтов для моторов
семейства «Вихрь» с шагом 240 и 264 мм. Эти винты имеют саблевидные лопасти со значительным наклоном к оси винта. Профиль поперечного сечения лопасти — переменный. У концов лопастей использован сегментный профиль,
к ступице он постепенно переходит в авиационный, Для повышения КПД шаг винтов принят переменным по
радиусу (данные для построения шаговых угольников приведены на рисунке 6 и в таблице 1.

Изображение 6. Построение углов шага (a) и изменение шага кромки лезвия на кривых.

У подвесных моторов изменение шага гребного винта — практически единственная возможность согласовать работу
винта с двигателем, так как размеры корпуса редуктора ограничивают максимальный диаметр винта, который может
быть установлен на моторе. В некоторой степени винт можно «облегчить», если его подрезать по диаметру, однако
оптимальным вариантом является применение сменных винтов с различным шаговым отношением.

Численные рекомендации для наиболее популярных моторов мощностью 14-18 кВт (20-25 л. ) могут быть следующие. Штатные винты, имеющие H=280÷300 мм, дают оптимальные результаты на сравнительно плоскодонных лодках с массой
корпуса до 150 кг и нагрузкой 1-2 чел. На еще более легкой лодке массой до 100 кг можно получить прирост скорости
за счет увеличения H на 8-12%.

На более тяжелых глиссирующих корпусах, на лодках, имеющих большую килеватость днища и при большой
нагрузке (4-5 чел. ), шаг винта может быть уменьшен на 10-15 % (до 240-220 мм), но использовать такой винт при поездке
без пассажиров с малой нагрузкой не рекомендуется: двигатель будет «перекручивать обороты» и быстро выйдет из строя.

При установке подвесного мотора на тихоходной водоизмещающей шлюпке рекомендуется применять трех- и четырех
лопастные винты с соотношением H/D не менее 0. 7; при этом ширину лопасти и профиль ее поперечного сечения
сохраняют такими же, как и на штатном винте мотора.

При замене согласованного с корпусом и двигателем гребного винта другим, с близкими величинами D и H (расхождение
должно быть не более 10%), требуется, чтобы сумма этих величин для старого и нового винтов была равна.

Кавитация и особенности геометрии гребных винтов малых судов. Высокие скорости движения
мотолодок и катеров и частота вращения винтов становятся причиной кавитации — вскипания воды и образований
в области разрежения на засасывающей стороне лопасти. В начальной стадии кавитации эти пузырьки невелики и на работе
винта практически не сказываются. Однако когда эти пузырьки лопаются, создаются огромные местные давления,
отчего поверхность лопасти выкрашивается. При длительной работе кавитирующего винта такие эрозионные разрушения
могут быть настолько значительными, что эффективность винта снизится.

При дальнейшем повышении скорости наступает вторая стадия кавитации. Сплошная полость — каверна, захватывает всю
лопасть и даже может замыкаться за ее пределами. Развиваемый винтом упор падает из-за резкого увеличения лобового
сопротивления и искажения формы лопастей.

Кавитацию винта можно обнаружить по тому, что скорость лодки перестает расти,
несмотря на дальнейшее повышение частоты вращения. Гребной винт при этом издает специфический шум, иа корпус
передается вибрация, лодка движется скачками.

Степень разрежения на лопасти, а следовательно, и момент наступления кавитации зависят прежде всего от скорости
потока, набегающего на лопасть. Напомним, что эта скорость является геометрической суммой окружной
скорости vr=π*D*n к поступательной va. Замечено, что на катерных гребных винтах кавитация
вступает во вторую стадию, когда окружная скорость на конце лопасти достигает значения 3500 м/мин. Это означает, например, что гребной винт диаметром 300 мм будет иметь при этом частоту вращения

Если диаметр пропеллера равен 0, то 2800 об/мин — это около 4 метров.

Момент наступления кавитации зависит не только от частоты вращения, но и от ряда других параметров. Так, чем меньше площадь лопастей, больше толщина их профиля и ближе к ватерлинии расположен винт,
тем при меньшей частоте вращения, т. раньше наступает кавитация. Появлению кавитации способствует также большой угол
наклона гребного вала, дефекты лопастей — изгиб, некачественная поверхность.

В качестве характеристики винта принимается рабочая, или спрямленная, площадь лопастей. При ее вычислении
принимается ширина лопасти, замеренная на нагнетающей поверхности по длине дуги окружности на данном радиусе,
проведенном из центра винта. В характеристике винта указывается обычно не сама спрямленная площадь лопастей А,
а ее отношение к площади Ad сплошного диска такого же, как винт, диаметра, т. A/Ad. На винтах заводского
изготовления величина дискового отношения выбита на ступице.

Для винтов, работающих в докавитационном режиме, дисковое отношение принимают в пределах 0. 3-0. У сильно нагруженных винтов на быстроходных катерах с мощными высокосборотнымн двигателями A/Ad увеличивается
до 0. 6-1. Большое дисковое отношение необходимо и при изготовлении винтов из материалов с низкой прочностью,
например, из силумина или стеклопластика. В этом случае предпочтительнее сделать лопасти шире,
чем увеличить их толщину.

Гребные винты катеров имеют обычно большую частоту вращения, поэтому вследствие больших центробежных скоростей
происходит перетекание воды по лопастям в радиальном направлении, что отрицательно сказывается на КПД винта. Для уменьшения этого эффекта лопастям придают значительный наклон в корму — от 10 до 15°.

В большинстве случаев лопастям винтов придается небольшая саблевидность — линия середин сечений лопасти выполняется
криволинейной с выпуклостью, направленной по ходу вращения винта. Такие винты благодаря более плавному входу лопастей
в воду отличаются меньшей вибрацией лопастей, в меньшей степени подвержены кавитации и имеют повышенную прочность
входящих кромок.

Наибольшее распространение среди винтов малых судов получил сегментный плоско-выпуклый профиль. Лопасти винтов быстроходных мотолодок и катеров, рассчитанных на скорость свыше 40 км/ч, приходится выполнять
возможно более тонкими с тем, чтобы предотвратить кавитацию. Для повышения эффективности в этих случаях целесообразен
выпукло-вогнутый профиль («луночка»). Стрелка вогнутости профиля принимается равной около 2% хорды сечения,
а относительная толщина сегментного профиля (отношение толщины t к хорде b на расчетном радиусе винта,
равном 0. 6R) принимается обычно в пределах t/b=0. 04÷0. Ординаты профилей лопастей некавитирующих винтов
приведены в таблице 2.

ПРИМЕЧАНИЕ: x/b — относительный абсциссы отвходящей кромки ГВ, % хорды сечения лопасти;
Yн — относительная ордината нагнетающей поверхности лопасти, % макс. стрелки вогнутости ƒ;
Yз — относительная ордината засасывающей поверхности лопасти, % макс. расчётной толщины профиля t

Суперкавитирующие гребные винты гоночных судов имеют клиновидный профиль с тупой кромкой.

Двухлопастной гребной винт обладает более высоким КПД, чем трехлопастной, однако при большом дисковом отношении
весьма трудно обеспечить необходимую прочность лопасти такого винта. Поэтому наибольшее распространение на малых
судах получили трехлопастные винты. Винты с двумя лопастями применяют на гоночных судах, где винт оказывается слабо
нагруженным, и на парусно-моторных яхтах, где двигатель играет вспомогательную роль. В последнем случае имеет
значение возможность устанавливать винт в вертикальном положении в гидродинамическом следе ахтерштевня для уменьшения
его сопротивления при плавании под парусами.

Четырех- и пятилопастные винты применяют очень редко, в основном на крупных моторных яхтах для уменьшения шума и
вибрации корпуса.

Гребной винт лучше всего работает, когда его ось расположена горизонтально. У винта, установленного с наклоном и в
связи с этим обтекаемого «косым» потоком, коэффициент полезного действия всегда будет ниже; это падение КПД сказывается
при угле наклона гребного вала к горизонту больше 10°.