Гигантские винты больших кораблей — Top-Gid — угарные анекдоты, прикольные картинки, видео приколы, смешные комиксы из фильмов и еще много интересного!

Гребно́й винт — наиболее распространённый современный движитель судов, а также конструктивная основа движителей других типов.

внизу слева: 85-тонный винт, изготовленный Stone Marine Propulsion Ltd; вверху и справа: винты от MMGИнтересный факт: когда Эдвард Лион Бертон (Edward Lyon Berthon) изобрел гребной винт в 1834 году, он был отвергнут и воспринят Адмиралтейством как «милая игрушка, которая никогда не смогла бы, и не сможет привести в движение корабль». Самые огромные корабельные винты в миреОдин из самых больших корабельных винтов в мире изготовила компания Hyundai Heavy Industries для судна грузоподъемностью 7200 двадцатифутовых контейнеров, принадлежавшего Hapag Lloyd. Высотой с трехэтажное здание, 9,1 метра в диаметре, шестилопастевый винт весит 101,5 тонну. На следующей фотографии изображен 72-тонный винт, установленный на танкер Loannis Coloctronis:Крупнейший на сегодняшний день корабельный винт массой в 131 тонну, изготовленный в городе Варен на реке Мюриц, установлен на Emma Maersk — крупнейшем контейнеровозе в мире, грузоподъемностью до 14 770 двадцатифутовых контейнеров, длиной 397 м, шириной более 56 м и высотой 68 м. Сообща с мощным двигателем, винт позволяет океанскому гиганту набирать скорость в 27 узлов (50 км / ч).

А это массивные винты и рули антарктического ледокола Palmer, научно-исследовательского судна, работающего в самых суровых условиях на Земле:Винты, установленные на Eurodam — круизном лайнере:

Эти громадные винты принадлежали «Титанику» — одному из самых известных кораблей в истории. Лайнер имел три гребных винта, каждый приводился в действие отдельным двигателем. Два внешних винта весили 38 тонн, а центральный — 17 тонн:«Титаник» был одним из лучших кораблей своего времени, но «Oasis of the Seas» компании Royal Caribbean размерами превосходит знаменитый лайнер в пять раз, и в настоящее время является крупнейшим пассажирским судном из когда-либо построенных. Естественно, роскошный корабль должен иметь достаточно большие винты, способные доправить его от побережья Финляндии до нового дома «Oasis of the Seas» в городе Форт-Лодердейл, штат Флорида:Elation от Carnival Cruise Lines» также был построен в Финляндии, и в настоящее время обосновался в Сан-Диего, штат Калифорния. Рядом с винтами корабля люди, ответственные за их конструирование и установку, кажутся жалкими лилипутами:А этот винт собирается в сухом доке в Сан-Франциско:Следующий винт принадлежит другому круизному лайнеру, «Norwegian Epic»:Еще один пример винта гигантского размера, который необходим для передвижения таких огромных круизных судов как «Celebrity Solstice»:А вот винты корабля «Queen Elizabeth 2″, известного как QE2. Принадлежавшее Cunard Line (британская компания-оператор трансатлантических и круизных маршрутов океанских лайнеров), судно было спущено на воду в 1969 году и снято со службы в 2008 году:«Queen Mary 2» сменил QE2 в качестве флагманского судна Cunard в 2004 году. Вот некоторые из запасных винтов QM2, располагающихся на передней палубе судна:Это винт другого известного в истории корабля. Немецкий линкор «Bismark» был спущен на воду в феврале 1939 года, незадолго до начала Второй мировой войны, и потоплен англичанами в мае 1941 (изображение слева). На фото справа — заводской пейзаж и винт от нефтяного танкера во время его строительства в 1947 году:Не такие большие, но не менее интересныеВинт японских мини-подводных лодок, атаковавших американские авианосцы во время атаки на Перл-Харбор в декабре 1941 года:Правый винт USS Fiske, 1946 год:Технологии, конечно, улучшаются, но большим кораблям до сих пор необходимы большие винты. Этот — от «SS Great Britain», разработанный Isambard Kingdom Brunel для самого большого корабля в мире (на момент его запуска в 1843 году). Корабль пересек Атлантический океан в 1845 году всего за 14 дней, что стало в то время абсолютным рекордом. Рабочие судостроительного завода изучают один из четырех латунных винтов авианосца USS George Washington. Каждый из винтов весит около 66 000 фунтов и имеет 22 фута в диаметре:Разработанный для корабля, который строится в Южной Корее, этот гигантский винт имеет диаметр более 30 футов и весит 107 тонн (слева). Справа винт корабля Crystal Symphony в сухом доке в Лиснаве, Португалия:Один из гигантских винтов контейнеровозов советских времен:Сверхмощный винт готов к трудной роботе!

В этой статье вы узнаете, как же всё-таки правильно подобрать и купить гребной винт под свой комплект лодка + мотор и чем они отличаются между собой. Итак, приступим. Мы не будем лить много воды и постараемся сделать нашу статью максимально информативной для того, чтобы Вы сделали правильный выбор!

Прежде всего, винт — это та деталь мотора, которая передаёт лодке поступательное движение.

Современные лодочные моторы используют шлицевую посадку гребного винта на вал редуктора.

Винты разных производителей могут иметь разное количество шлицов. Например, у винта SUZUKI на 15 лошадиных сил 10 шлицов, а у винта MERCURY такой же мощности их 8. Также винты могут отличаться диаметром ступицы, например, редуктор SUZUKI больше, чем редуктор мотора Mercury.

На гребном валу винт, как правило фиксируется гайкой и контрится шплинтом. В большинстве моторов используется отвод выхлопных газов через ступицу винта — это более эффективно в плане его коэффициента полезного действия. Такой винт имеет дефлектор (расширение на выходе), чтобы создать зону разряжения и понизить давление на выхлопе, а следовательно и увеличить мощность мотора в целом.

Чтобы защитить редуктор мотора от повреждений при ударе гребного винта о грунт в них используется специальная втулка демпфер. Как правило, она туго впрессована в корпус винта, но некоторые модели имеют сменную втулку для возможности установки одного и того же винта на разные моторы.

В лодочных моторах небольшой мощности иногда используется посадка гребного винта на шпонку. Для этого на втулке винта есть специальные пазы и в случае удара винта о препятствие шпонка ломается, тем самым защищая от повреждения дорогой редуктор мотора.

В таких моторах выхлоп отработанных газов осуществляется через отдельное отверстие под антикавитационной плитой мотора. Это не так эффективно, как выхлоп через винт, но тоже работает.

В большинстве лодочных моторов используется двух, трёх и четырёх лопастные гребные винты. Двухлопастные винты, как правило, устанавливают на маломощные и электромоторы.

Трёхлопастной винт обеспечивает наибольшую скорость лодки, при этом будет работать, как на минимальных, так и максимальных скоростях, сохраняя КПД и низкий уровень вибрации.

Четырёхлопастной винт мы рекомендуем приобретать, если нужен хороший упор на старте, например, при буксировке лыжника или различных аттракционов. Также уровень вибрации на таком моторе ниже, особенно это заметно на мощных моторах. Многие также отмечают более плавный ход на таких гребных винтах.

При прочих равных с увеличением скорости эффективность четырёхлопастного винта будет снижаться, а трёхлопастного наоборот увеличиваться.

Сравнение гребного винта из нержавеющей стали и алюминия

Основное преимущество стальных винтов – это возможность сделать их лопасти более тонкими. Например, если сравнить указанную толщину на стальном и алюминиевом винте одной мощности, то можно обнаружить что толщина лопасти стального гребного винта почти в три раза меньше, чем на алюминиевом. А это значит, что у стального винта меньше потери на трение и выше эффективность в целом, поэтому стальные винты широко применяются на скоростных лодках  и катерах.

Ну и конечно сталь гораздо лучше противостоит кавитационному и обычному механическому разрушению, но нужно учесть, что при жёстком контакте с грунтом стальные винты также гнуться и разрушаются, но при этом передавая на шестерни редуктора гораздо более мощные ударные нагрузки. Поэтому со сталью надо быть вдвое бдительнее на мелководье.

Основные параметры гребного винта и их маркировка

Помимо количества лопастей и материала изготовления есть ещё несколько важныйх параметров, по которым производится подбор винта – это его диаметр и шаг.

Диаметр винта — это диаметр окружности, которую образуют кончики его лопастей при вращении.

Шаг винта – это расстояние, которое пройдёт винт за один полный оборот в плотной среде. Чем больше шаг, тем это расстояние больше.

Диаметр и шаг винта производители, как правило, указывают либо на ступице, либо непосредственно на лопасти. Также эти параметры дублируются на коробке упаковки.

Вариантов маркировки бывает несколько и они разняться от производителя к производителю, но всё же разобраться в ней достаточно просто.

Например, маркировка Y15 9 ¼ X 9 обозначает винт для мотора Yamaha мощностью 15 лошадиных сил, диаметром 9 ¼ дюйма и шагом 9 дюймов. Или другой пример маркировки у гребных винтов Solas – Y8 3×8. 5x7RB обозначает винт для мотора Yamaha трёхлопастной с диаметром 8. 5 дюймов и шагом 7 дюймов. Аббревиатура RB обозначает правое вращение. Как видите всё не так уж и сложно.

Винты с большим шагом, называются скоростными, а с меньшим – грузовыми — это обязательно надо учитывать при покупке нового основного или дополнительного винта для мотора. Шаг винта это вроде резьбы на саморезе, с большей резьбой он быстрее заворачивается, но и крутить его гораздо труднее. Поэтому установка скоростного винта не всегда даёт прирост скорости, а иногда и наоборот. Тоже можно сказать и про диаметр, чем он больше, тем лучше упор винта. С помощью большего диаметра можно увеличить тяговые свойства мотора, но проиграть в скорости, но надо учитывать, способен ли ваш мотор по мощности обеспечить нормальную работу с таким винтом.

Правильный выбор гребного винта — подбор и замеры

Для правильного выбора винта можно и нужно использовать тахометр, чтобы понимать на сколько раскручивается лодочный мотор на том или ином винте и какую при этом обеспечивает скорость лодке.

Например, на винте с шагом 9 лодка идёт со скоростью 29 км/ч при оборотах 5400 об/мин, меняем наш винт на винт с шагом больше, скорость немного выросла до 33 км/ч и при этом обороты упали до 5280 об/мин, ставим ещё более скоростной (больше шаг) винт и видим что скорочть упала до 27,7 км/ч и при этом обороты 5010 об/мин! А это значит что наш мотор уже не может раскрутиться из-за установленного винта, обороты падают и соответственно скорость тоже.

Именно так можно экспериментально, меняя шаг и диаметр винта, подобрать оптимальные параметры наиболее эффективного среди них для вашего комплекта лодка + мотор. Универсальных решений не существует, то что хорошо работает на одном комплекте, может плохо работать на другом.

Страница 1 из 6

Многие владельцы водоизмещающих катеров и яхт сталкиваются с проблемой выбора гребного винта. Решение выбора дается легко, но всегда не дешево. Огромное разнообразие корпусов, обводов, марок и типов стационарных моторов, колонок, редукторов, передаточных чисел и посадочных отверстий, наряду с многообразием типов гребных винтов от различных производителей, может ввести в кому любого капитана.

Эта статья поможет владельцам водоизмещающих корпусов понять особенности для того, чтобы сделать грамотный выбор гребного винта.

Гребной винт на любом водоизмещающем плавсредстве — одна из важнейших составляющих всего комплекса «двигатель-движитель». От его правильного выбора зависят, скорость, экономичность и комфортный режим движения.

Чтобы понять основные принципы, которыми нужно руководствоваться при выборе винта, для начала было бы полезно вкратце вспомнить базовую теорию, не вдаваясь в дебри с расчетами, формулами и графиками.

Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед. Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода судна. Шаг винта — это расстояние, пройденное винтом в результате поступательного движения за один полный оборот. Разность между теоретическим шагом винта и фактически пройденным расстоянием за один оборот называется проскальзыванием.

Оптимальным винтом называется гребной винт, максимально эффективно реализующий мощность мотора в сочетании с конкретным корпусом и обладающий наибольшим КПД.

Все графики, приведенные ниже, используются для подбора гребных винтов для малых судов. Учтите, что они дают лишь примерную оценку.

Чтобы подобрать гребной винт для конкретно судна выполните следующие операции:

Оцените коэффициент попутного потока.

Значение коэффициента может находиться в пределах от 0 до 30%. Его величина зависит главным образом от расположения винта относительно корпуса судна. Круизная яхта, гребной винт которой закрыт архештевнем, или тяжелое судно с водоизмещающим корпусом и крутыми кормовыми батоксами имеют коэффициент около 30%. Моторный катер с гребным винтом, расположенным значительно ниже корпуса, имеет очень небольшой коэффициент попутного потока.

Вычтите коэффициент попутного потока из скорости судна.

Например, если судно рассчитано на скорость 10 узлов, а коэффициент попутного потока составляет 20%, то:

20% от 10 узлов = 2 узла,

10 – 2 = 8 узлов

Выберите график для скорости 8 узлов.

Рассчитайте обороты гребного винта при полной скорости судна. Например, если двигатель развивает полную мощность при 2800 об. /мин, а передаточное число редуктора составляет:

2 : 1, то обороты гребного винта будут равны: 2800/2 = 1400 об. /мин.

Выберите график диаметра винта, соответствующий мощности на гребном валу (см. примечание далее) и по горизонтальной шкале определите на кривой точку, соответствующую оборотам гребного винта. Далее на вертикальной шкале считайте значение диаметра винта (слева в миллиметрах, справа в дюймах).

Выберите график шага винта, соответствующий мощности на гребном валу и по горизонтальной шкале определите на кривой точку, соответствующую оборотам гребного винта. Далее на вертикальной шкале считайте значение шага винта (слева в миллиметрах, справа в дюймах).

Полученные значения следует считать первым приближением. Полученная таким образом величина диаметра винта достаточна для определения отстояния винта от корпуса с учетом необходимого зазора. Оптимальная величина зазора составляет 15% от диаметра винта, и в любом случае она не должна быть меньше 8% от диаметра. Рассчитанный по графику диаметр также позволяет определить приблизительную стоимость гребного винта.

Приведенные графики можно также использовать для определения правильности подбора имеющегося винта.

Например, они позволяют выяснить, не кроется ли причина неудовлетворительных скоростных характеристик судна, в неверно подобранных диаметре и шаге гребного винта. Для этого:

Измерьте шаг и диаметр установленного гребного винта. Цифры, указанные на ступице, не всегда соответствуют реальности, поэтому лучше провести измерения самостоятельно.

Определите реальную скорость судно, пройдя на время точно измеренное расстояние. Откорректируйте полученное значение путем вычитания коэффициента попутного потока.

Выберите графики, соответствующие рассчитанной скорости потока воды через винт (один для диаметра один для шага).

Выберите нужные кривые в соответствии с мощностью на гребном валу (см. примечание далее).

Определите на кривых точки, соответствующие оборотам винта и считайте рекомендованные значения диаметра и шага.

Сравните рекомендованные значения диаметра и шага с реально измеренными. Если имеются существенные расхождения, то гребной винт подобран неверно.

Если измеренные параметры винта соответствуют значениям, полученным при помощи графиков, значит причина недобора скорости судна связана с чем-то иным.

На практике потеря скорости часто бывает обусловлена влиянием сразу нескольких факторов: d какой-то мере может быть виноват гребной винт, обрастание корпуса водорослями, лишний вес из-за конструкций, добавленных после постройки судна, износ гребного вала, неправильное размещение балласта и другие причины.

Приведенные ниже графики следует рассматривать исключительно в качестве средства предварительной общей оценки параметров винта. Точных значений они дать не могут.

Мощность на гребном валу

Заявленная выходная мощность двигателя как правило соответствует мощности двигателя с учетом подключенных к нему дополнительных устройств — водяного насоса, генератора и т. Однако, до сих пор встречаются производители, указывающие мощность без учета ее отбора этими необходимыми компонентами системы, поэтому заявленное значение следует обязательно проверять. Мощностью на гребном валу называется мощность, реально передаваемая на гребной винт. Она меньше мощности двигателя из-за потерь вследствие трения в дейдвудном сальнике, подшипниках редуктора, опорных подшипниках и т.

При неправильной центровке линии вала эти потери возрастают. Обычно мощность на гребном валу составляет 70–90% от паспортной мощности двигателя. Неверная установка или плохое техническое состояние двигателя увеличивают потери. При расчетах предполагается, что двигатель находится в нормальном рабочем состоянии и не имеет существенного износа.

Как подобрать гребной винтЛюбой рыбак-водомоторник рано или поздно сталкивается с необходимостью купить новый гребной винт. В такой ситуации проще всего установить оригинальную деталь или один из рекомендованных производителем винтов. Но в этой статье мы рассмотрим, как самостоятельно подобрать гребной винт под собственные нужды. Зачем подбирается гребной винт?Опытные рыбаки знают, что поведение лодки, прежде всего, зависит от качества винта. В отличие от большинства других моторных средств, лодочный мотор не имеет передач, редуктор передает на винт постоянное передаточное число. Поэтому, оптимально подобранный винт позволит более эффективно использовать мотор, снизить расход топлива или наоборот повысить максимальную скорость или грузоподъемность. В этом отношении производители моторов занимают достаточно консервативную позицию, находя баланс между эффективной работой и долговечностью механизма. Благодаря замене винта можно заметно ускорить свою лодку, сделать выход на глиссирование более быстрым. Самые важные параметры винтаШаг — это характеристика, указывающая на расстояние, которое пройдет винт в идеальных условиях при одном полном обороте. Шаг винта зависит от угла установки его лопастей относительно плоскости вращения.

На что влияет?  — Шаг, считается основной характеристикой винта, выражающейся в упоре и скорости судна. С увеличением шага растет и предельная скорость, при этом нагрузка на мотор увеличивается, а предельные обороты мотора снижаются. Уменьшая шаг, снизится скорость и упор судна. Материал – традиционно, гребные винты выполнены из стали или алюминия. Каждый из металлов имеет свое преимущество, так алюминиевый винт более легкий, а значит, меньше нагружает редуктор. Также он лучше сопротивляется коррозии, но сильно хрупкий, из-за этого при прохождении мелководья есть шанс потерять винт. Сталь лучше подходит для улучшения скорости судна, не боится контакта с мелководьем, однако полученный удар или другое механическое воздействие будет напрямую передаваться на мотор. Обратите внимание на современные винты из композитных материалов, которые вобрали лучшее от стали и алюминия. Они крепкие, выдерживают контакт с дном, сохраняя геометрию, не подвержены коррозии. Единственный весомый недостаток – более высокая стоимость. Дополнительные параметры гребного винтаОписанные ниже характеристики являются второстепенными и в меньшей мере могут повлиять на выбор винта. От этих показателей отталкиваются знающие рыбаки-водомоторники или увлеченные владельцы суден. Мы решили ознакомить вас с ними и рассказать, как и на что влияет каждая из них. Диаметр – фактический размер изделия, измеряющийся по самым отдаленным от центра точкам лопастей. На что влияет? – Диаметр лопасти создает упор. Чем больший размер лопастей, тем выше должна быть мощность мотора, для реализации упорного потенциала изделия. Фактически, производители привели данный показатель к усредненному значению. Приобретая винт под собственный мотор он уже будет иметь оптимальный диаметр, а более точные настройки упора можно выполнить изменяя шаг. Проскальзывание – величина, которая показывает количество неэффективной работы из-за стекания воды с винта. Нормальным считается проскальзывание до 20%, однако современные винты, оборудованные интерцепторами, позволяют снизить этот показатель до 10%, тем самым увеличивая КПД. Дисковое отношение – соотношение площади профиля лопастей к площади окружности. С увеличением данного параметра можно достичь более эффективной работы винта на предельной скорости хода. Профиль лопасти – форма разреза лопасти по ходу вращения. Зачастую, используется правое направление движения, однако для спаренных винтов используют противонаправленные лопасти. Как подобрать гребной винт?Ниже, мы разберем, как подобрать оптимальный винт, а также его скоростной или грузовой аналог, однако все представленные методы являются – теоретическими и результат может отличаться, от предполагаемого. Фактически, единственно верный способ подобрать винт – эмпирический, то есть его применение на судне. Чтобы не вдаваться в крайности и подобрать винт, который будет эффективно работать во всех диапазонах оборотов и при минимальной и полной загрузке нужно знать:- предельную паспортную скорость;- максимальные обороты мотора;- передаточное отношение редуктора. Возьмем, для примера такие значения:- 60 км/час;- 5900 об/мин;Чтобы узнать обороты винта нужно разделить максимальные обороты мотора на передаточное число редуктора (5900/2. 5=2360 об). Далее, согласно формуле расчета шага ((750*60)/2360= 19). Получаем, что в нашем случае отправной точкой можно считать винт с шагом 19. Далее подбираем подходящую ступицу, диаметр и другие характеристики под собственные нужды, исходя из описанных выше параметров. Найдя отправную точку, устанавливаем винт на судно и проводим первое ходовое испытание. Мотор должен:- развивать максимальные обороты при минимальной нагрузке (проверить тахометром);- при полной нагрузке выходить на глиссирование. Если мотор не докручивает, то шаг слишком большой и выйти на оптимальные параметры можно его уменьшением. Если наоборот, обороты мотора выходят за пределы паспортных значений, то шаг нужно увеличить. Для увеличение эффективности работы мотора, при полной загрузке следует установить винт с большим шагом. При этом судно будет выходить на глиссирование при полной загрузке, но в угоду скорости. Подобного эффекта можно достичь, увеличивая диаметр и дисковое отношение «оптимального» винта. Такая настройка рассчитана на увеличение предельной скорости. Достичь которую можно на предельных оборотах и при минимальной загрузке. Сделать это можно уменьшив шаг винта, снизив его диаметр. Как узнать, что винт подобран неправильно?Скоростная и грузовая настройки имеют свой предел, за которым работу мотора можно назвать неправильной и неэффективной. При этом винт называют тяжелым либо прокручивающимся. Тяжелый винт можно узнать по тому, что мотор не может набрать максимальных оборотов, а судно даже при минимальной нагрузке не выходит на глиссирование или делает это с большим трудом. Проблема заключается в слишком большом шаге винта, который следует уменьшить. Прокручивающийся винт наоборот приводит к тому, что мотор чрезмерно раскручивается при любых нагрузках, вплоть до срабатывания ограничителя оборотов, при этом скорость не соответствует оборотам мотора. Решение – покупка гребного винта с большим шагом. ЗаключениеПодбор винта — это процесс кропотливый и иногда – непредсказуемый. Лучше всего обзавестись несколькими винтами, можно даже старыми, чтобы понять, как работает мотор на том или ином шаге, а зная это, двигаться в сторону оптимальных, грузовых или скоростных винтов для своего судна. Надеемся, эта статья была полезна, и вы сможете самостоятельно подобрать гребной винт под собственные нужды.

Страница 1 из 2

Перед покупкой винта для катера или лодки необходимо определиться с целью – необходимо ли достичь максимально возможной скорости или максимальной грузоподъемности. С одним винтом невозможно решить эти задачи, однако можно подобрать компромисс – винт для наиболее используемых режимов.

Правильнее будет иметь на борту два винта и использовать их в зависимости от загрузки. Тем более второй винт – запасной.

Лодочные винты различаются по диаметру, шагу, числу лопастей и материалу, из которого винт изготовлен. Диаметр и шаг как правило проштампованы или отлиты сбоку или на ступице гребного винта.

Расшифровка маркировки гребного винта:
  (1) Диаметр гребного винта (в дюймах)
  (2) Шаг гребного винта (в дюймах)
  (3) Тип гребного винта (марка)

С одним и тем же винтом можно достичь максимальной скорости и наибольшей грузоподъемности?

Нет. Для достижения высокой скорости используются шаг или диаметр, неподходящие для грузоподъемности – где совершенно другие рабочие условия. Если хотите обойтись одним винтом, то решите, что является самым важным, исходя из этого и выбирайте винт.

Какой винт лучше – 3 или 4 лопасти?

Для большинства катеров рекомендуются винты с 3 лопастями. Эти винты обеспечивают хороший разгон и работу на основной скорости. Tрехлопастной винт имеет меньшее сопротивление и позволяет (теоретически) развить большую скорость. Четырехлопастной имеет больший упор, скорость с данным винтом на режимах от малого хода до 2/3, должна быть выше. Винты с 4 лопастями имеют бо́льшее дисковое отношение, такие винты рекомендуются для бо́лее тяже́лых лодок и катеров с корпусами высокой эффективности, оснащенными более мощными двигателями.

По сравнению с 3 лопастями, они лучше «работают» при разгоне, наиболее эффективны при буксировке воднолыжников и парашютистов, и обладают меньшим количеством вибраций на высоких скоростях.

При переходе от трехлопастного на четырех или пятилопастной гребной винт, как правило, обороты двигателя снижаются на 50-100 об/мин. Применение четырех и/или пятилопастных винтов в сравнении с трехлопастными обычно приводит к:

• – ускорению выхода на глиссирование;
• – выходу на глиссирование лодки на меньшей скорости;
• – увеличению скорости лодки на средних оборотах двигателя;
• – обеспечению лучшего ускорения по сравнению с большинством трехлопастных гребных винтов;
• – снижению вибрации двигателя;
• – улучшению управляемости в сложных погодных условиях;
• – снижению эффекта вентиляции при крутых поворотах;
• – улучшению управляемости на малой скорости;
• – снижению максимальной скорости в сравнении с соответствующим трехлопастным гребным винтом.

Для моего катера есть винт 13″ и 14″ диаметра. Меньший диаметр с большим шагом – это же самое?

a – диаметр винта;
b – шаг винта.

Шагом нельзя заменить диаметр. Диаметр непосредственно связан с мощностью двигателя, количеством оборотов в минуту и скоростью, на которую указывают ваши требования.

Если эксплуатационные режимы предполагают 13″ диаметр, то при установке 12″ будет уменьшена его эффективность.

Необходимо ли использовать высокую температуру, чтобы установить или снять винт?

Нагрев никогда не должен использоваться при установке винта, и поэтому редко требуется для его снятия. Если невозможно снять винт используя мягкий молоток, может помочь легкий аккуратный нагрев паяльной лампой. Не используйте сварочную горелку, поскольку быстрая, резкая высокая температура изменит структуру бронзы, создав внутренние напряжения, могущие привести к расколу ступицы.

Каково преимущество использования второго винта – левого вращения?

Два винта, работающих в одном направлении на лодках (судах), создают реактивный момент. Другими словами, два правых винта будут наклонять катер влево. Два винта противоположного вращения на одинаковых двигателях устранят этот реактивный момент, потому что левый винт уравновесит правый. Это приведет к лучшему прямолинейному движению и управлению на высокой скорости. Поэтомо часто устанавливаются 2 мотора с винтами разного вращения.

Три самых распространенных материала винта – сложная пластмасса, алюминий и нержавеющая сталь

Каждый имеет различия в цене и эксплуатации. (Бронза – обычно используется на более медленных катерах и яхтах. ) Материал винта определяет его применение на двигателях различной мощности.

Пластмассовые винты катеров – используются на двигателях меньше чем 50hp (предпочтительнее меньше чем 20hp). Много водномоторников, используют пластмассовый винт как запасной, а не как штатный. Хотя они дешевле, но их эффективность ограничена прогибающимся под нагрузкой лопастями, неспособными сохранить форму, из за относительной слабости тонких пластмассовых лопастей. Большинство пластмассовых винтов не может быть восстановлено, хотя некоторые лопасти можно купить поштучно для замены. Ни одни винты до настоящего времени не имеют лучших свойств, чем винты, сделанные из металлов – хороший винт должен иметь длительный срок службы и поддаваться ремонту. Пока имеющиеся пластмассы проигрывают по всем этим параметрам.

Алюминиевые винты – большинство катеров, укомплектованы алюминиевыми винтами. Алюминиевые винты относительно недороги, легки при восстанолении, и при нормальных условиях могут прослужить много лет. Алюминиевые винты используются на двигателях до 150hp. Алюминиевые винты немного более дороги чем пластмасса, но работают более эффективно благодаря уменьшенной толщине лопасти, меньше прогибаются под нагрузкой, лучше держат форму лопасти. Алюминиевые лопасти при небольшом повреждении достаточно ремонтопригодны.

Нержавеющая сталь – более дорога, но намного более прочна и долговечна чем алюминий. Нержавеющая сталь дорога, но оправдывает цену, потому что она лучше всего и с наименьшими потерями передают мощность. Наиболее универсальные и дорогие винты – из нержавеющей стали. Сталь чрезвычайно прочна, позволяя лопасти иметь наименьшую толщину, насколько это возможно, благодаря чему уменьшается сопротивление в воде, а благодаря ее прочности – устраняется прогиб. Несмотря на то, что лопасть имеет малую толщину, она достаточно прочна. Сталь ремонтопригодна после ударов о затопленное препятствие, но есть другая сторона всех плюсов – больше вероятность погнуть вал.

Стальной гребной винт или алюминиевый

Популярная тема на водно-моторных форумах: одни приписывают стальным винтам чудодейственные свойства, другие же доказывают, что это не более чем блестящий понт, который со временем губит редуктор лодочного мотора.

Изначально лодочный мотор может продаваться и вовсе без винта – как правило это модели средней и большой мощности. В этом случае владелец подбирает гребной винт исходя из имеющегося катера и его потребностей. Как правило стальной винт докупается к уже имеющемуся алюминиевому, который переходит в разряд запасного на катере водкомоторника. Приобретая стальной винт водкомоторник сравнивает такие основные показатели:

Цена – cтальной винт стоит в несколько раз дороже алюминиевого.

Вес – стальной винт в несколько раз тяжелее. Это нисколько не влияет на разгонную динамику, хотя такие аргументы часто и выдвигаются «специалистами». Факт: гонщики, которые борются доли доли секунд быстроты разгона – используют исключительно стальные винты.

Нагрузка на подшипники – более тяжелый стальной винт не создает большую нагрузку на подшипники ступицы гребного вала.

Упор, создаваемый гребным винтом при движении водкомоторки, составляет десятки, и сотни килограммов – на этом фоне вес самого винта практически незаметен. Причиной износа подшипников гребного вала скорее может быть дисбаланс лопастей, вызывающий вибрацию при вращении винта.

Нагрузка на шестерни – при установленном стальном винте передний ход или реверс включаются более «жестко», нежели с алюминиевым. Редуктор подвесного лодочного мотора не имеет сцепления или фрикционных синхронизаторов – шестерни переднего и заднего хода включаются жестко, через кулачковую муфту – «храповик». Смягчает «удар» при включении только резиновый амортизатор, запрессованый в ступицу винта. Выход из положения один – холостые обороты должны быть отрегулированы и находиться в норме (обычно 650–850 об/мин).

Конструкция – сечение лопасти (толщина) у стального винта вдвое тоньше алюминиевого. Это позволяет получить более высокий КПД на высоких скоростях.

Алюминиевые винты изготавливаются простым методом кокильного литья, накладывающим определенные ограничения на конфигурацию и не отличающимся прецизионной точностью.

Стальные винты отливают по специальным формам, что обеспечивает более высокую точность и позволяет создавать практически любые формы. Практически каждый стальной винт доводится вручную. Отсюда высокая себестоимость и цена стальных винтов.

Лодочный винт, гребной, лодочный мотор, модификация, определение шага, обозначение, маркировка, расшифровка, буквенный индекс, лопасть

Большие корабли нуждаются в огромных турбинах и винтах, чтоб перемещать тяжелые грузы в борьбе с океанскими волнами. Чем больше будет винт корабля, тем больше будет его скорость и мощность. В этой подборке мы рассмотрим самые большие корабельные винты разных судов.

Теперь переходим непосредственно к теме. Один из самых больших в мире винтов (на фото выше) был изобретён компанией Хюндай для огромного контейнеровоза TEU. Винт высотой с трёхэтажное здание и диаметром в 9 метров, с шестью лопастями весом в 101 тонну. На следующем фото винт весом в 72 тонны для танкера Loannis Coloctronis

Самый большой на данный момент винт построен немецкой компанией Mecklenburger Metallguss GmbH: винт весом в 131 тонну предназначен для крупнейшего в мире контейнеровоза Эмма Маерск длиной в 397 метров, шириной в 56 и высотой в 68 метров. С таким винтом контейнеровоз может развивать скорость до 27 узлов (50 км/ч)

А вот массивные и тщательно защищенные винты Антарктического ледокола Палмер — это научно-исследовательское судно работает в одном из наиболее жестких и опасных для судоплавания уголков земли у берегов Антарктиды

А эти пропеллеры были созданы в Голландии для американского круизного судна Eurodam

Не обойдется в этой подборке и без одного из самых знаменитых кораблей — Титаника. для него было построено три винта из бронзы с отдельными двигателями. Два внешниз винта были весом в 38 тонн, а центральный весил 17 тонн. В подборке интересных фактов о Титанике вы найдете больше информации.

Корабль Титаник был одни из прекраснейших представителей своей эры, но в наше время есть суда гораздо больших размеров, например Oasis of the Seas в пять раз больше Титаника и является самым большим пассажирским кораблём на данный момент. Следовательно, для самого большого корабля потребовались и самые большие винты, созданные в Финляндии

Винты судна Elation, также построенные в Финляндии

Винты судна Norwegian Epic:

Винты корабля Queen Elizabeth 2 (QE2). Судно было спущено на воду в 1969 году и снято с обслуживания в 2008

Ей на замену пришла Queen Mary 2, а вот некоторые из её деталей

А это лопасти еще одного знаменитого судна — немецкого линкора Бисмарк, спущенного на воду в 1939 году. В 1941 году он был потоплен британцами

Это совсем небольшой винт, но не менее важный. Лопасти японской субмарины, участвовавшей в набеге на Пёрл-Харбор

Винт для южнокорейского судна весом в 107 тонн слева, а справа винт корабля Crystal Symphony

Огромный пропеллер одного из советских судов

Либо с помощью кнопки:

Еще в разделе

Любой современный гребной винт — лопастной и состоит из ступицы и лопастей, установленных на ступице радиально, на одинаковом расстоянии друг от друга, повёрнутых на одинаковый угол относительно плоскости вращения и представляющих собой крылья среднего или малого удлинения.

Гребной винт насаживается на гребной вал, приводимый во вращение судовым двигателем. При вращении гребного винта каждая лопасть захватывает массу воды и отбрасывает её назад, сообщая ей заданный момент импульса, — сила реакции этой отбрасываемой воды передаёт импульс лопастям винта, лопасти, в свою очередь, — гребному валу посредством ступицы, и гребной вал, далее, — корпусу судна посредством главного упорного подшипника.

Диаметр винта — диаметр окружности, описываемой концами лопастей при вращении винта — современных винтов колеблется от десятков сантиметров до 5 метров (такие крупные винты характерны для крупных океанских судов).

Скорость вращения гребного винта выгодно выбирать в пределах 200—300 об. /мин или ниже — на крупных судах. Кроме того, при низкой скорости вращения существенно ниже механический износ нагруженных деталей двигателя, что весьма существенно при их больших габаритах и высокой стоимости.

Гребной винт лучше всего работает, когда его ось вращения 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 большем чем 10°.

Ось гребного винта на глиссерах расположена сравнительно близко к поверхности воды, поэтому нередки случаи засасывания воздуха к лопастям винта (поверхностная аэрация) или оголения всего винта при ходе на волне. В этих случаях упор винта резко падает, а частота вращения двигателя может превысить допустимый максимум. Для уменьшения влияния аэрации шаг винта делается переменным по радиусу — начиная от сечения лопасти на r = (0,63—0,7)R по направлению к ступице шаг уменьшается на 15—20 %.

Для передачи большой мощности часто применяют двух- и трёхвальные установки, а некоторые большие корабли (например, авианосцы, линкоры) оснащаются четырьмя симметрично расположенными гребными винтами.

Гребные винты морских ледоколов арктического класса всегда имеют повышенную прочность, так как их вторая функция — дробление льда при движении ледокола задним ходом.

Разновидности винтовПравить

Гребные винты различаются по:

• шагу — расстоянию, которое проходит винт за один оборот без учёта скольжения;
• диаметру — окружности, описываемой наиболее удалёнными от центра концами лопастей;
• дисковому отношению — отношению суммарной площади лопастей к площади круга с радиусом равным радиусу винта;
• количеству лопастей — от 2 до 7 (изредка больше, но наиболее часто 3—4 лопасти);
• конструкционному материалу — углеродистая или легированная (например, нержавеющая) сталь, алюминиевые сплавы, пластики, бронзы, титановые сплавы;
• конструкции ступицы (резиновый демпфер, сменная втулка, сменные лопасти);
• прохождению выхлопа — выхлоп через ступицу или под антикавитационной плитой;
• диаметру ступицы;
• количеству шлицов втулки.

В зависимости от наличия или отсутствия механизма управления углом атаки лопастей винта винты разделяют на винты «с регулируемым шагом» и винты «с фиксированным шагом» соответственно. Винты с фиксированным шагом применяются на любительских, маломерных судах, а также морских судах, которые редко меняют режим движения во время плавания, и на судах, требующих повышенной прочности гребного винта (в частности на ледоколах). Винты с регулируемым шагом применяются на судах, часто меняющих режим движения: буксирах, траулерах, многих речных судах.

В зависимости от направления вращения гребные винты бывают правого и левого вращения. Если смотреть с кормы, то винт, вращающийся по часовой стрелке называется «винтом правого вращения», а вращающийся против часовой, соответственно, «винтом левого вращения». В простейшем случае используется одиночный винт правого вращения, установленный вдоль горизонтальной оси симметрии судна. На больших судах для улучшения манёвренности и надёжности применяются два, три или даже четыре винта взаимно противоположного вращения.

Суперкавитирующие винты со специальным покрытием и особой формой лопастей предназначены для постоянной работы в условиях кавитации. Применяются на быстроходных судах.

Расчет винтаПравить

Из-за проскальзывания винта в жидкой среде реальные данные будут отличаться от идеально расчетных. Это пытаются учитывать, например уменьшением диаметра на некий коэффициент. В то же время математические зависимости диаметра(D) и шага (H) винта от мощности (N) и частоты оборотов (n) винта в жидкости с плотностью (ρ) дают представление о имеющихся зависимостях. Если пренебречь текучестью среды, то винт можно представить как бесконечный клин, вдавливаемый между судном и средой, ещё более наглядно — между причалом и кормой. Гребной винт преобразует силы так же как наклонная плоскость.

За один оборот идеальный винт перемещает объём воды массой: π*ρ*D2*H/4

Скорость струи в метрах в секунду: v=H*n

Тяга или упор винта в ньютонах: F=v*dm/dt=π*ρ*D2*H2*n2/4

Затрачиваемая мощность в ваттах: N=π*ρ*D2*H3*n3/8

Диаметр винта в метрах: D= ((8*H)/(π*ρ*H3*n3))

Шаг винта в метрах: H=1/n* ((8*N)/(π*ρ*D2))

Обороты в секунду: n=1/H* ((8*N)/(π*ρ**D2))

Изготовление гребных винтовПравить

Типовой способ формовки гребных винтов по однолопастной модели на стенде. На фото гребной винт диаметром 2 метра.

Самые большие гребные винты достигают высоты трёхэтажного здания, а их изготовление требует уникальных навыков. Во времена, когда был создан винтовой пароход «Great Britain», на изготовление форм гребного винта уходило до 10 дней.

Отливка гребного винта диаметром 3. 2 метра (масса винта около 9 тонн), изготовленная из бронзы и вынутая из литейной формы.

Преимущества и недостаткиПравить

Работает как движитель только при неизменной или возрастающей скорости вращения, в остальных случаях — как активный тормоз.

В сравнении с гребным колесом у гребного винта выше КПД и гребной винт очень компактен и лёгок. Но повреждённое гребное колесо может быть легко отремонтировано, гребные винты же чаще всего неремонтопригодны, и повреждённый гребной винт заменяют новым. Также гребной винт наиболее уязвим в сравнении со всеми другими судовыми движителями и наиболее опасен для морской фауны и упавших за борт людей. Вместе с тем, гребные колёса обеспечивают бо́льшую тягу с места (что удобно для буксиров, а также позволяло им иметь меньшую осадку). Однако при волнении они очень быстро оголяются (колесо одного борта вхолостую вертится в воздухе, тогда как колесо противоположного полностью погружается под воду, до предела нагружая ведущую тяговую машину), что делает их практически непригодными для мореходных кораблей (вплоть до 1840-х годов их использовали, по большому счёту, лишь ввиду отсутствия альтернативы, а также вспомогательной роли парового двигателя на парусно-паровых кораблях тех лет).

Особенно преимущества винтового движителя перед колёсным несомненны для военных кораблей — снималась проблема расположения артиллерии: батарея вновь могла занимать всё пространство борта. Также исчезала и очень уязвимая цель для неприятельского огня, — гребной винт находится под водой.

Отдельным классом рассматривается гребной винт водометного движителя. Главное отличие тут в том, что водомет имеет сужающееся сопло, которое увеличивает скорость струи до скоростей, которые свободный гребной винт без кавитации создать не может. Сам же винт в водомёте работает в стационарных условиях, близком к идеальном, на которые не влияет поток воды снаружи.

ИсторияПравить

Водоподъёмный винт, изобретение которого приписывается Архимеду, вполне подходил и для обратной работы — отталкивания самого винта от водяной массы. Идея применения гребного винта как движителя была высказана ещё в 1752 году Даниилом Бернулли и, позднее, Джеймсом Уаттом. Тем не менее, всеобщее признание гребной винт снискал не сразу. Хотя сам принцип действия гребного винта никогда не был секретом, но только в 1836 году английский изобретатель Френсис Смит (англ. Francis Pettit Smith) сделал решающий шаг, оставив от длинной спирали Архимедова винта только один виток. Бытует история о том, что «модернизация» произошла в результате случайного события: на паровом катере Смита у деревянного винта при ударе о подводный риф отломилась часть, оставив единственный виток, после чего катер заметно прибавил в скорости хода. Смит установил гребной винт на небольшой пароход водоизмещением 6 тонн. Удачные опыты Смита привели к образованию компании, на средства которой был построен винтовой пароход «Архимед». При водоизмещении всего в 240 т «Архимед» был оснащён двумя ходовыми паровыми машинами мощностью по 45 л. каждая и единственным винтом диаметром чуть более 2 метров (первоначальный винт Смита представлял собой часть винтовой поверхности прямоугольного образования, соответствующую одному целому шагу).

Гребной винт на одной из первых подлодок

Одновременно со Смитом и независимо от него разрабатывал применение гребного винта как движителя известный изобретатель и кораблестроитель швед Джон Эрикссон. В том же 1836 году он предложил другую форму гребного винта, представлявшую собой гребное колесо с лопастями, поставленными под углом. Он построил винтовой пароход «Стоктон» (мощности ходовых паровых машин — 70 л. с) и в 1839 году сделал на нём переход в Америку, где его идея была встречена настолько заинтересованно, что уже в 1842 году был заложен первый винтовой фрегат США «Принстон» (водоизмещение 954 т, мощность машин 400 л. , дававших ему ход до 14 узлов) с винтом конструкции Эриксона. На испытаниях корабль развил ранее невиданную 14-узловую скорость. А при попытке «стравить» его с колёсным «Грейт Вестерн» винтовой фрегат потащил своего соперника, несмотря на меньшее водоизмещение и меньшую мощность двигателей. Также «Принстон» отметился в истории кораблестроения тем, что нёс самые крупнокалиберные орудия для своего времени — на поворотных платформах на нём впервые установили 12-дюймовые орудия.

В середине XIX века началась массовая переделка парусников в винтовые корабли. В отличие от колёсных пароходов, переделка в которые требовала очень объёмных и продолжительных работ, модернизация парусников в винтовые пароходы оказалась значительно более простой. Деревянный корпус разрезали примерно пополам и делали деревянную же вставку с машинным отделением, мощность которого для крупных фрегатов составляла 400—800 л. При этом весовая нагрузка только улучшалась, — тяжёлые котлы и машины располагались в основном под ватерлинией и исчезала необходимость в приёме балласта, количество которого на парусниках иногда достигало сотен тонн. Винт размещали в специальном колодце в корме и снабжали его подъёмным механизмом, поскольку при ходе под парусами он только мешал движению, создавая дополнительное сопротивление. Аналогично поступали и с дымовой трубой, — чтобы она не мешала оперировать парусами, её делали телескопической (по типу подзорной трубы). Проблем с вооружением практически не возникало, — оно оставалось на своём месте.

Гриффитс после долгих опытных изысканий над гребными винтами предложил винт, с прогрессивным шагом, относительно большего диаметра муфтою и лопастями, имеющими наибольшую ширину посередине; конец лопасти отогнут вперед приблизительно на 1/25 d, так что образующая её рабочей поверхности есть не прямая линия, как у обыкновенного винта, а кривая. Работа такого винта оказалась весьма плавною и почти не сопровождается ударами и сотрясениями кормы.

• В последнем случае имеет значение возможность устанавливать винт в вертикальном положении в гидродинамическом следе ахтерштевня для уменьшения его сопротивления при плавании под парусами.
• Выбор гребного винта Архивная копия от 3 ноября 2014 на Wayback Machine // vlboat.ru.
• Движители кораблей и судов Архивная копия от 20 сентября 2012 на Wayback Machine // korabley.net, 6.04.2010.
• К.П. Лебедев и Н.Н. Соколов. Технология производства гребных винтов / отв. редактор А.Е. Вол, редактор Г.А. Миняева, тех. редактор А.М. Усова, корректор Е.В. Линник. — Л.: СУДПРОМГИЗ, 1951. — С. 119—150. — 372 с.
• Консорциум во главе с Damen изготовил первый гребной винт с помощью 3D-печати, Судостроение.инфо (12 сентября 2017). Архивировано 14 декабря 2021 года. Дата обращения 14 декабря 2021.
• Корабелка продемонстрировала 3D-печатный гребной винт, 3D Today (19 сентября 2019). Архивировано 14 декабря 2021 года. Дата обращения 14 декабря 2021.
• Д/ф Гигантские гребные винты Архивная копия от 2 апреля 2015 на Wayback Machine («Как это делается?», Discovery Channel).
• Материал для изготовления винта Архивная копия от 3 ноября 2014 на Wayback Machine // vlboat.ru.
• ПРОПУЛЬСИВНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ГРЕБЛИ. Архивная копия от 5 сентября 2015 на Wayback Machine