Суда на подводных крыльях, строение и классификация — Авиатор — Магазин для детей и их родителей

ЛОПАСТЬ

Что означает слово ЛОПАСТЬ в словарях

Шаг

Способность двигателя работать эффективно и экономично зависит от выбора шага. Шаг — это расстояние, которое проходит винт за один полный оборот, измеряемое в дюймах. Винт с шагом 14 дюймов, сделав один полный оборот, должен сдвинуть лодку на 15 миллиметров. Шлюпка не может продвинуться на глубину 15 дюймов с винтом с шагом 14 дюймов. Это известно как «проскальзывание».

Каково число оборотов шага винта в минуту?

Винты с малым шагом имеют лучшую тягу и ускорение.

Винт с большим шагом имеет меньшую скорость, но больший потенциал для высоких скоростей.

Регулировка шага снижает скорость на 150-200 об/мин.

При уменьшении шага происходит увеличение на 150-200 оборотов.

Ваш двигатель может работать на максимальных оборотах, рекомендованных производителем двигателя, с соответствующим гребным винтом. 150 +/- 50 об/мин эквивалентны одному дюйму шага.

Количество лопастей

Кол-во лопастей лодочного винта

Наиболее распространенными и популярными являются трехлопастные пропеллеры, поскольку они работают на самых высоких скоростях. По сравнению с трехлопастным пропеллером, четырехлопастный пропеллер разгоняется быстрее, создает большую тягу и работает более плавно. Кроме того, четырехлопастной пропеллер может развивать большую максимальную скорость и, при использовании ракетного топлива, может работать дольше, чтобы достичь самой высокой скорости разгона.

Площадь межлопастной поверхности

Межлопастная поверхность двигателя гребной лодки

Плоскость всей лопасти винта называется площадью между лопастями. Тяга и ускорение тем лучше, чем больше площадь. Однако это может ограничить число оборотов двигателя и увеличить чрезмерное сопротивление двигателя. Кавитация и чрезмерная тяга могут быть вызваны недостаточной площадью межлопастной поверхности.

Геометрия лопастей

Вибрация лопастей лодочного винта

На самом деле, геометрия лопастей описывает форму пропеллера. Пропеллеры можно сделать с различными свойствами, регулируя шаг, диаметр и форму лопастей.

Загиб кромки лопасти

Адаптер лодки имеет изгиб края.

Небольшой изгиб или выступ на задней части лопасти гребного винта называется «чашкой». Способность гребного винта «зачерпывать» воду и вращаться малыми кругами обусловлена этой особенностью. Кроме того, это вещество уменьшает проскальзывание и вентиляцию винта. С помощью этого маневра можно подвесить мотор выше на транце. Небольшой радиус кривизны важен для конструкции гребного винта, поскольку большое значение может привести к слишком большому крутящему моменту на руле и трудностям с поддержанием постоянных оборотов.

Угол увода лопастей

.

Угол поворота поворотного края по отношению к основанию называется углом выдвижения весла. Угол поворота обеспечивает отличную устойчивость в неспокойной воде и позволяет регулировать ход и подъем лодки. В градусах выражается угол рысканья. Для использования на высоких скоростях предпочтителен большой угол, особенно если двигатель установлен высоко. уменьшает смачиваемость воды. Предпочтительнее выбирать гребной винт с меньшим вылетом, если ваша лодка легкая и быстрая, поскольку слишком большой шаг лопастей может сделать их менее устойчивыми на воде. Вы можете облегчить нагрузку на двигатель, наклонив его под углом вниз. Нос лодки держится выше, чем должен быть. Тот, который используется в повседневной жизни, является наиболее распространенным и адаптируемым.

Передаточное число

Передаточное число лодочного мотора

Отношение числа зубьев ведущей шестерни к числу зубьев ведомой шестерни называется передаточным числом. Двигатель запускается тем быстрее и тяговитее, чем выше передаточное число. На более легких и быстроходных корпусах не следует использовать меньшее передаточное число. Вибрационный двигатель следует нагружать как можно сильнее, чтобы обеспечить работу двигателя на максимальных оборотах.

Вентиляция

Выхлопные газы или воздух в пропеллере

Когда гребной винт соприкасается с воздухом или выхлопными газами, возникает эффект вентиляции. Поскольку лопасти находятся в «воздушном кармане», вентиляция обычно приводит к увеличению оборотов, но к потере скорости. Это обычно происходит на крутых поворотах и при слишком высоких транцах (вода после штормового бриза). Вентиляционное отверстие (отверстие во вращающемся валу) имеется в некоторых гребных винтах, в частности в гребном винте. Отверстие помогает выпускать воздух и отработанные газы. Такие пропеллеры используются в двухтактных двигателях. В четырехтактных двигателях они, как правило, не используются. Кавитация и вентиляция часто понимаются неправильно.

Кавитация

Полость в валу гребного винта

Кавитацию пропеллера, которая возникает при падении местного давления до давления насыщенного пара, часто сравнивают с явлением кипения воды. Вода на лопасти кипит и выпускает пузырьки пара, потому что давление сильно уменьшилось. Поверхность лопастей повреждается пузырьками, которые лопаются из-за давления воздуха. Скорость судна перестает расти, несмотря на дальнейшее увеличение скорости, а гребной вал издает характерный звук, который доносится до корпуса. Все это признаки кавитации гребного винта. Кавитацию и вентиляцию часто путают.

Проскальзывание

«Проскальзывания» в гребно лодочном винте

Разница между фактическим и расчетным шагом гребного винта — расстояние, которое он проходит за один полный оборот вокруг своей оси, — называется коэффициентом скольжения гребного винта. Сколько воды утекло с лопастей гребного винта за один оборот? Это значение находится в обратной зависимости от эффективности гребного винта. Низкие обороты вызывают наибольшее скольжение, потому что больше воды успевает долететь от ступицы винта до края лопасти. Чтобы уменьшить скольжение, увеличьте диаметр гребного винта и/или соотношение оборотов диска. Вода устремляется вперед (в нужном направлении), а не расходится в стороны, как только гребной винт начинает вращаться. В результате гребной винт с большим шагом более эффективен. На скольжение влияет множество факторов, включая сам гребной винт, плотность и вязкость жидкости (которые определяют скорость вращения вала), форму корпуса судна и передаточное число. Величина проскальзывания будет одинаковой для двигателей, вращающихся на одинаковых оборотах с одинаковой мощностью.

Быстрый старт

Быстрый старт происходит, когда лодка быстро переходит из «состояния покоя» (стоит на месте или медленно движется) в режим глиссирования и достигает максимальной скорости. Когда гребной винт подобран правильно и работает как единое целое, это достигается.

Там

Выбор подходящего гребного винта для подвесного мотора напрямую влияет на многие аспекты вашей лодки. основные характеристики гребного винта:

Выбирайте модели с небольшим диаметром в зависимости от результатов, которые вы хотите получить. При троллинге очень важен плавный ход лодки, поэтому используется винт лодочного мотора с большим диаметром и большим количеством лопастей. Как определить, правильно ли вы сделали покупку Если лодка не сильно загружена и максимальное число оборотов электромотора достигается довольно быстро, то, скорее всего, вы сделали правильную покупку. Если нет, то необходимо поменять изделие на другое. Однако предпочтительнее выбрать деталь большего диаметра, если вам необходимо перевозить большой вес.

Однако сырье продукта имеет не меньшее значение. Медные гребные винты могут использоваться вместо бронзовых для лодочных моторов. Однако в последнее время место металла все чаще занимают искусственные материалы. Пластиковый гребной винт позволяет увеличить КПД двигателя и обладает достаточной прочностью для использования в сложных условиях. Изделия из этого материала более доступны по цене, что делает их предпочтительными в самых разных обстоятельствах.

Купить качественный гребной винт для лодочного мотора можно на нашем сайте

Для различных моделей двигателей в нашем каталоге можно найти множество вариантов этих изделий. В зависимости от поставленных целей, каждый человек может выбрать из них оптимальный для себя вариант.

Вы можете приобрести у нас электрический пропеллер отдельно или насадку для электрического пропеллера, в зависимости от ваших потребностей. Каждый пропеллер, который вы купите у нас, будет самого высокого качества и надежности.

Даже самая надежная техника, такая как продукция Minn Kota, может выйти из строя. Чтобы вернуть ваш силовой агрегат в рабочее состояние, приобретайте у нас оригинальные запасные части по разумной цене.

Как определить шаг винта лодочного мотора

Если внимательно изучить кромку лезвия, то можно заметить, что она не является прямой плоскостью и на ней нет даже линии излома. Любая точка цепи будет двигаться по винтовой траектории, если подвижно закрепить горизонтально расположенную деревянную планку на вертикальном упоре и раскрутить ее вверх с постоянной скоростью. Конец бруска будет двигаться по поверхности цилиндра, радиус которого равен его длине. Лопасти пропеллера имеют одинаковую форму.

Направляющая будет напоминать наклонную линию, если нарисовать на бумаге цилиндр. По ней можно рассчитать расстояние между точками A и B (см. рисунок). Ступенчатый угол — это название, данное углу V.

Вернемся к тесту с планкой. Планка движется с одинаковой скоростью без тени сомнения. Однако аргумент будет отличаться для двух разных точек. Угол уменьшается с увеличением расстояния от оси вращения.

Вы можете использовать лист бумаги или иглу, чтобы самостоятельно измерить шаг винта. Нарисуйте вдоль края листа часть окружности радиусом 0,6 R, где R — наибольший диаметр винта. Поместите иглу цилиндра в центр нарисованной дуги, а затем разместите квадраты по обе стороны лопасти так, чтобы они пересекали дугу. Измеряя расстояние от поверхности листа до точек на лопастях, карандашом отмечают точки пересечения. Теперь винт можно исключить, поскольку в нем больше нет необходимости.

Как измерить шаг винта лодочного мотора

Диаметр винта.

Диаметр пропеллера определяется как радиус окружности, при котором точка на лопасти максимально удалена от оси.

Определить этот размер поможет установка деревянного цилиндра с диаметром, соответствующим посадочному месту вала.

Затем необходимо вооружиться стандартным чертежным квадратом. Перенесите проекции нескольких точек лезвия, наиболее удаленных от оси, держа лист под прямым углом. Определите, какая точка наиболее удалена от оси после удаления винта. Для этого лучше всего использовать компас. Диаметр винта можно рассчитать, удвоив радиус винта, который измеряют компасы.

Для определения используемого элемента необходимо измерить диаметр каждого лезвия.

Подбор гребного винта для лодочного мотора.

Редуктор подвесного лодочного мотора — единственный, на котором можно переключать передачи. Следует тщательно выбирать гребной винт, если вы хотите максимально использовать возможности лодочного мотора.

Оптимальная эффективность планирования

Максимальное число оборотов, которое может быть достигнуто с таким двигателем;

Можно регулировать только возможную скорость или нагрузку, но не максимальное усилие (грузоподъемность).

Правильно подобранный гребной винт снижает шум двигателя и экономит топливо.

Как правильно подобрать винт.

Вам нужно решить, хотите ли вы больше грузоподъемности для лодки или больше скорости и возможности выйти на глиссер. Вы можете максимизировать каждый из этих показателей и одновременно сбалансировать их с помощью одного пропеллера. Вы можете выбрать один или несколько пропеллеров, которые показывают наилучшие результаты, а затем перевозить их куда угодно. Однако, как показывает опыт, менять винты в процессе не всегда удобно. Существуют винты, которые могут регулировать свой шаг в зависимости от ситуации. Но сегодня мы обсудим другие типы винтов, которые обладают различными качествами.

Давайте разберемся, что лучше: сталь или алюминий.

Преимущества винтов из стали.

Поскольку стальные лопасти имеют более тонкий профиль и более сложную структуру, они более эффективны, чем алюминиевые детали. Стальные винты имеют более высокую скорость (примерно на 5-7%) и менее склонны к кавитации.

Благодаря высокому уровню прочности стального шнека, он может использоваться в контакте с песчаным дном и не стирается. Шнек устойчив к коррозии и не деформируется даже при ударе о землю.

Недостатки винтов из стали.

Стоимость — самый большой недостаток. Стальные винты стоят немного дороже своих алюминиевых аналогов. Также недостатком является уязвимость винта к разрушению от мощного удара.

Преимущества алюминиевых винтов.

Алюминиевые винты стоят недорого, особенно если это не оригиналы. Алюминиевые винты, которые были повреждены, можно починить. Алюминиевый винт позволит сохранить более дорогие и ценные компоненты двигателя, используя при этом все имеющиеся преимущества.

Недостатки винтов из алюминия.

Алюминий — более мягкий и хрупкий материал по сравнению со сталью. Песок и гравий заставляют лопасти гребного винта скрести друг о друга, что препятствует набору скорости или снижает эффективность. При столкновении с мелкими препятствиями лопасти пропеллера могут погнуться.

Принципы подбора винтов для лодок.

Наиболее важным техническим фактором, влияющим на развитие скорости судна, является шаг гребного винта. Шаг винта описывает расстояние, которое он проходит за полный оборот. Значения выражаются в дюймах.

Чем больше шаг, тем больше энергии передается лодке и тем больше тяги создается в лопастях. Обороты лодочного мотора напрямую зависят от шага винта. Максимальные обороты будут выше, если шаг винта меньше.

Выбор гребного винта, обеспечивающего максимальное число оборотов и хорошую скорость, имеет решающее значение. Эти значения должны находиться в пределах рабочих параметров двигателя. Таким образом можно избежать преждевременного износа и повысить производительность двигателя.

Маркировка винтов

На втулке или лезвии имеется маркировка размера в дюймах.

Амаха: автомобильная иллюстрация.

.

Первое число обозначает диаметр лопасти, а второе — шаг винта.

Количество лезвий и направление их движения иногда добавляются к маркировке некоторыми производителями.

4×10-3/8=11 R в том смысле, что «3» — это количество лопастей, или 13×19 3RH.

Если у винта отсутствует название или есть только каталожный номер, например, 3231-100-15, расшифровка пишется на нижней стороне коробки.

Количество лопастей гребного винта

Какие типы гребных винтов предлагаются

• Два лезвия;
• Три лезвия;
• Четыре лезвия.

Реже двухлопастные пропеллеры используются на маломощных двигателях.

Для лодочных двигателей более характерны трех- и четырехлопастные гребные винты.

Трехлопастной гребной винт обеспечивает вашей лодке самую высокую скорость. Он безупречно работает на всех скоростях, сохраняя высокую эффективность и минимальную вибрацию.

В сочетании с мощным двигателем четырехлопастной гребной винт обеспечивает быстрый запуск, минимальную вибрацию и комфортную езду.

. Четырехлопастной пропеллер становится менее эффективным с увеличением скорости.

Четырехлопастной гребной винт обеспечивает более высокий разгон и глиссирование одновременно. Для веселого времяпрепровождения на воде.

Наиболее типичный и популярный гребной винт для подвесных моторов — трехлопастной. По сравнению с 3-лопастным гребным винтом, 4-лопастной винт быстрее разгоняется, создает большую тягу и работает более плавно. С 4-лопастным гребным винтом также можно двигаться с меньшей максимальной скоростью, получая при этом хорошую топливную эффективность.

Окружность, охватываемая внешними краями лопастей, является внешним диаметром гребного винта. Для больших, тяжелых лодок. Маленькие лодки должны быть легкими и стремительными.

Тяга уменьшается с увеличением диаметра гребного винта. Способность лодочного мотора тянуть больший вес может быть увеличена за счет увеличения гребного винта, но при этом теряется скорость.

Расстояние, которое проходит винт за один оборот, называется шагом винта. Расстояние будет тем короче, чем больше шаг. Для выражения шага гребного винта используются дюймы. 150 +/- 50 об/мин эквивалентны одному дюйму шага.

Теоретически, гребной винт с шагом 14 дюймов может вращать лодку на 14 миллиметров. На самом деле это не так. Это отклонение называется «проскальзыванием».

На примере лодочного мотора мощностью 15 лошадиных сил объясните формулу шага и диаметра. Диаметр гребного винта в цифрах равен «9 1 4». Это значение неизменно ставится на первое место в технических характеристиках.

Шаг гребного винта, который обозначается следующим числом, выражается в дюймах. Это расстояние, проходимое гребным винтом за полный оборот и ход. Гребной вал разгоняется тем быстрее, чем больше шаг гребного винта. Однако считается, что вал гребного винта выдерживает большую нагрузку, чем меньше шаг гребного винта.

Тяга и ускорение лучше у винта с малым шагом. Винт с высоким шагом имеет больший потенциал для высоких скоростей, но меньшее ускорение.

Двигатель может вращаться до максимального числа оборотов, указанного производителем двигателя, с соответствующим пропеллером.

На ступице или лопасти пропеллера указывается его диаметр. Эти технические данные не имеют единых стандартов. На упаковке все данные пропеллера дублируются.

Проскальзывание винта

Процентная разница между расчетным шагом и фактическим шагом называется коэффициентом скольжения гребного винта. В общем случае это объем воды, покинувшей лопасти гребного винта за один оборот.

В результате, чем быстрее вращается гребной винт, тем больше воды продвигается в нужном направлении. Однако винт с большим шагом более эффективен.

Шлицевая посадка винта на вал

Обычно гребной винт крепится к гребному валу с помощью шлицов. Он поставляется с различным количеством штифтов и других аксессуаров в зависимости от производителя.

Разные пропеллеры могут иметь разный диаметр ступицы.

Для крепления пропеллера к гребному валу используются гайка и шплинт. Современные двигатели имеют возможность выхлопа по принципу «ступица в ступицу». Считается, что такой подход более эффективен. Эти гребные винты сделаны таким образом, чтобы создать зону разряжения, что должно снизить давление выхлопа и увеличить общую мощность лодочного двигателя.

Винт надежно защищен резиновым демпфером втулки, так что даже при ударе о землю он не будет поврежден. Технически возможно перепрессовать втулку с одного винта на другой, если посадочный диаметр одинаковый. Однако для бесперебойной работы необходимо использовать оригинальные винты.

Чтобы обеспечить возможность одновременной установки одного и того же пропеллера на несколько двигателей, производители пропеллеров иногда создают съемную втулку.

Шпоночная посадка винта на вал

Шпоночная посадка гребного винта используется на лодочных моторах малой мощности. Втулка гребного винта имеет специальные пазы, которые выполняют эту функцию. При столкновении винта со стеной шпонка срезается, защищая шестерни.

Некоторые двигатели имеют уникальные выпускные отверстия под антикавитационной пластиной. Эффективность выхлопа через винт уступает выхлопу через трубу.

Материал изготовления гребного винта

Какие типы пропеллеров существуют?

• алюминиевые (AL);
• стальные (SS);
• пластиковые.

Большинство винтов изготавливаются из алюминиевого сплава, поскольку они дешевле других типов.

На небольших моторах мощностью 2-3 лошадиные силы используются пластиковые пропеллеры.

Яхты и скоростные катера используют стальные гребные винты. Рекомендуется использовать глубокую воду, где нет слипов и порогов в качестве препятствий.

Главное преимущество стальных пропеллеров — максимально тонкие лопасти. Сравнивая толщину лопастей гребных винтов с двигателями одного типа, вы обнаружите, что алюминиевые гребные винты в три раза толще.

Алюминий считается одним из наиболее широко используемых материалов для гребных винтов. Лопасти пропеллера можно выпрямить на суше, если они погнуты.

Прочие характеристики гребного винта

На задней стороне лопасти винта есть небольшой изгиб или выступ, известный как губа. Он прилипает к воде и облегчает управление на крутых поворотах.

Кривизна уменьшает проскальзывание и вентиляцию гребного винта. Для предотвращения чрезмерного шатания и люфта малый радиус кривизны является важнейшим компонентом конструкции гребного винта, который необходимо поддерживать.

Угол наклона кромки лопасти по отношению к основанию называется углом наклона весла. Регулируя угол наклона, можно изменять ход и подъемную силу лодки, а также обеспечивать отличную устойчивость на море.

Для небольших, быстрых лодок предпочтительнее гребной винт с меньшим углом наклона, поскольку винт с большим шагом лопастей может сделать лодку менее устойчивой на воде. При малом угле нагрузка на двигатель увеличивается. С помощью этого устройства можно держать нос лодки на воде. В действительности, является более распространенным и адаптируемым.

Как подобрать гребной винт

Правильный шаг гребного винта можно определить с помощью тахометра. Если максимальная скорость двигателя составляет 6 000 об/мин, правильно подобранный вал должен позволять ему работать при максимальной нагрузке со скоростью от 5 800 до 6 500 об/мин.

Уменьшите шаг винта, если скорость двигателя меньше 6000 об/мин.

Вы должны нагрузить лодочный мотор, если он обеспечивает более высокие обороты.

Обороты двигателя колеблются в среднем на 200 об/мин при увеличении или уменьшении шага винта.

Двигатель имеет определенную градацию в зависимости от размера пропеллера.

Большой пропеллер. Поскольку двигатель не выдает полную мощность, планирование является сложной задачей. Шаг должен быть уменьшен.

Гребного винта на скорость. Только при низкой нагрузке на гидравлический подъем (или «трим») возникают максимальные обороты и скорость.

Винт, который подходит всем. Двигатель создает наибольшее количество оборотов при самой легкой нагрузке, а при полной нагрузке он может продолжать полет.

Полный пропеллер. При средней скорости вы сможете добраться до места назначения, не теряя скорости и сразу же набирая ее.

Используется слишком легкий гребной винт. Из-за чрезмерно высоких оборотов двигателя (также известных как «over-twist») лодка не может набрать скорость. В этой ситуации требуется гребной винт с большим шагом.

Желательно иметь под рукой дополнительный пропеллер. Идеальным вариантом является грузовой и скоростной пропеллер.

Інші статті рубрики

• 10.08.2022Выбор снаряжения для снорклингаКак правильно выбрать снаряжение для снорклинга, необходимые аксессуары для снорклинга и дайвинга, их виды и описание. На что следует обратить внимание при выборе подводной маски, трубки, гидрокостюма и ласт. 20.07.2022 Виды аттракционов и водных видов спорта, оборудование для них Аттракционы и водные виды спорта, их виды и характеристики. Что выбрать для отдыха и расслабления на воде для взрослых и детей. Очистка воды необходима для ее защиты.

Подробнее о гребных винтах

Большинство предметов, выставленных на продажу, имеют три и два лезвия. Мы рассмотрим каждый из этих вариантов.

Двухлопастные — предназначены для небольших лодок, отличаются малой грузоподъемностью и габаритами. Их выбирают те, кто хочет увеличить скорость подвесного мотора.

Трехлопастной пропеллер для электродвигателей — это гибкий выбор для различных применений. Он обеспечивает быстрое и эффективное ускорение. Да, по сравнению с двухлопастным пропеллером он не такой «быстрый». Однако он более тихий.

С четырехлопастными гребными винтами судно не может разгоняться так быстро, как с другими. Они также помогают минимизировать вибрации корпуса лодки.

Вы должны знать, что уменьшение числа оборотов происходит в результате увеличения лопастей.

Из чего может быть изготовлен гребной винт для лодочного мотора

Ранние этапы гидродинамики, на которых была построена теория движения жидкостей с большими скоростями. Об этом пишет «Российская газета». Работы Сычева по устойчивости крыловых профилей на поверхности жидкости при движении тел под водой (в том числе над водной поверхностью) и работы Чаплыгина — теория неустановившихся движений крыловых профилей при полете самолета или подводного аппарата МС-130М1 — можно отметить уже в работах Н. Жуковского по струйным течениям и волновому сопротивлению.

Один из разделов механики воды, который изучен и выполнен в наибольшей степени, — плоское безвихревое движение идеальной несжимаемой жидкости. Из этого раздела пришлось полностью опустить такие важнейшие для данного курса темы, как нестационарное движение крылового профиля. В качестве иллюстрации рассмотрим волновые движения и импульсивные течения в тяжелой жидкости (подводный профиль), волновые движения под свободной поверхностью или разрывные движения на поверхности тяжелого тела, колебательные процессы над жидкостью с различной скоростью — от 0 до 10 м/с) при движении крыла вниз по поверхности воды под действием давления внутри воздушного потока вокруг оси самолета [7].

В настоящее время активно разрабатываются методы создания поверхностного притяжения постепенно движущимся телом с учетом нелинейности граничных условий на свободной поверхности и контуре.

X для сегментных и авиационных тонких профилей, при которых еще можно использовать крыло, составляет 0,6 (что соответствует скорости v = 67 HMjHa).

Профили с острыми передними кромками являются наиболее важными формами в применении к подводным крыльям, гребным винтам и устройствам преобразования энергии. Как правило, в условиях развитой кавитации (когда хорда длиннее гидропрофиля) коэффициент подъемной силы уменьшается, а сопротивление увеличивается по сравнению с соответствующими значениями при бескавитационном обтекании. Тонкие профили, обладающие этим свойством, были теоретически и экспериментально исследованы при /(0.0). Коэффициенты Sv и Sv уменьшаются до предельных значений, соответствующих значению /C=0, по мере уменьшения параметра K. Экв возрастают. Теоретически это должно продолжаться вечно при /(00). Нахождение линеаризованных решений для класса профилей с малым, но произвольным изгибом возможно с помощью метода Тулина.

Значительные характеристики гидродинамики подводных крыльев были выявлены в ходе экспериментальных исследований. Например, было обнаружено, что подводное крыло имеет острую кромку.

Преимущества и особенности катера и яхты на подводных крыльях

» На самолете, как по морю?». Лайма Вайкуле задала этот вопрос в одной из своих песен. Ответ заключается в том, что яхта или судно на подводных крыльях может имитировать плавание по воде. В этом плавсредстве сочетаются преимущества самолета и скоростного катера. Что отличает конструкцию яхты? Как и для чего она была сделана? Какими преимуществами и недостатками она обладает? В статье ниже рассказывается об истории и исследованиях ученых.

Принцип действия подводных крыльев

Скорость водоизмещающих судов зависит от силы и эффективности двигателей.

Однако даже самые мощные двигатели практически никогда не развивают скорость выше 100 км/ч. Волновое сопротивление приводит к увеличению расхода топлива на максимальных скоростях.

Судоводители научились противостоять этому ограничению, выводя катера на глиссирование – приподнимание передней части корпуса и скольжения им по водной глади. Следующая ступень борьбы за скорость – изобретение подводных крыльев и транцевых плит, крепящихся к килевой части яхты или лодки. Судно на подводных крыльях (СПК) разгоняется по воде, а затем приподнимается над ней под воздействием сил гидродинамического давления, оказываемых на поверхность крыльев. Точнее, их полная гидродинамическая сила складывается из:
    1. подъемной силы крыла (она действует вертикально, снизу вверх)
    2. силы сопротивления (ее вектор определяется направлением движения катера). Таким образом, при движении крылья, находящиеся под корпусом маломера, за счет подъемной силы приподнимают корпус над поверхностью воды.

Лодка может развивать скорость, в несколько раз превышающую крейсерские характеристики водоизмещающих судов, поскольку сопротивление воздуха значительно меньше сопротивления воды.

История появления катеров на подводных крыльях

Изобретатель подводных крыльев известен как Энрико Форланини. Он создал и построил в 1906 году лодку с приводом от ПК, которая могла двигаться по озеру со скоростью 68 км/ч. Ганс фон Шертель, инженер, принял концепцию и построил судно с 35 пассажирами и транцевыми плитами.

Ростислав Алексеев, опытный судостроитель, помог СССР начать разработку крылатых судов в середине 1950-х годов. В 1957 году конструкторы его конструкторского бюро впервые в истории успешно провели первый отечественный СПК «Ракета-1» между Казанью и Горьким (Нижний Новгород). В будущем речной флот страны пополнится сотнями идентичных машин.

На реках, каналах и заливах появились крошечные «Ракеты», «Метеоры» и огромные «Кометы». Перевозки между большими городами и далекими деревнями значительно облегчались благодаря этим теплоходам, которые могли перевозить 45 и даже 120 человек («Комета»). Одним из самых больших СП в мире является Jetfoil, вмещающий 400 пассажиров. К сожалению, теплоход «Спутник», его советский аналог, был выпущен только в одном экземпляре и ни во что не был интегрирован.

Плюсы и минусы катера на подводных крыльях
Суда с транцевыми пластинами имеют ряд преимуществ, но в то же время их эксплуатация сопряжена с определенными ограничениями.

Плюсы конструкции:
    • Скорость. Сопротивление «крылатого» катера намного меньше сопротивления водоизмещающего судна, что позволяет ему плыть в разы быстрее. • Повышенная мореходность. Паря над водой, корпус защищен от ударов волн. • Гашение качки. При медленном плавании (например, с целью швартовки) крылья нивелируют качку судна. Это особенно ощутимо в шторм.

Минусы катеров на подводных крыльях

Низкая топливная эффективность. Аппетит быстроходных судов и судов на подводных крыльях больше, чем у более медленных. только небольшая грузоподъемность. Сухогрузные суда превосходят скоростные СПК. Капризность. У них должны быть мощные маломощные двигатели, отсутствие высоких волн (эффект ПК теряется на пике большой волны). жесткость швартовки Из-за отличной подводной устойчивости это судно может швартоваться только у оборудованных пирсов и портов. Существуют конструкции, которые имеют складные крылья. Еще один недостаток — максимальная скорость судна на подводных крыльях редко превышает 140 км/ч. После пересечения этой линии молекулы воды начинают сталкиваться и образовывать пузырьки. Путешествие на дальние расстояния замедляется и становится рискованным.

Где используются катера на подводных крыльях

Во многих странах до сих пор широко используются персональные компьютеры. Во-вторых, они долгое время служили и продолжают служить обществу в качестве пассажирских судов. Во-вторых, маленькие катера PC успешно патрулируют скалистые береговые линии и быстро задерживают нарушителей. особенно для десантных операций или разведывательных миссий. Усовершенствованные подводные крылья, по мнению экспертов, скоро вернут себе былую популярность. Ведь судостроители интересовались подводными крыльями еще 30-40 лет назад. Нашлись и финансисты для создания и продвижения этих своеобразных по форме «летающих кораблей».

Судно на подводных крыльях

Изобретение относится к разработке подводных крыльев с повышенной маневренностью при движении по бурным водам и относится к области судостроения.

Известно судно на подводных крыльях с корпусом и воздушной силовой установкой.

Однако он имеет ряд недостатков для эксплуатации такого судна в неспокойной воде.

— Давление недостаточно для того, чтобы корабль мог ускориться.

— воздушные движители подвержены затоплению струями воды, исходящими из носовой оконечности судна, и недостаточны для режимов ускорения судна;

— неадекватная продольная и поперечная стабилизация движений судна в море;

— короткий срок службы двигательной установки в такой агрессивной среде, как морская вода;

— Он неблагоприятен тем, что уменьшит подъемную силу, создаваемую взаимным влиянием гидрокрыльев несущих крыльев.

Задачей предлагаемого изобретения является создание скоростного судна на подводных крыльях (СПК) с максимальной скоростью более 150 км/ч, а также промежуточных скоростей с отличными мореходными качествами и маневренностью, зависящей от курса или скорости. Для этого подходит судно на подводных крыльях с корпусом и двигательной установкой, или комплекс на подводных крыльях. Благодаря разделению крыла на три секции и креплению их к центроплану с помощью стоек, инновационная конструкция несущих подводных крыльев увеличивает площадь крыла. Вентилируемые водометные движители (VMP), работающие от газовых турбин, и турбовентиляторные двигатели установлены бок о бок на каркасе и составляют силовую установку. Носовое и центральное крылья одновременно имеют обратную стреловидность по отношению к потоку. На транце корпуса одновременно установлены стабилизаторы продольного и поперечного движения.

Кроме того, в качестве стабилизатора продольного и поперечного движения используется поворотный движитель с подводным крылом.

Газотурбинные установки одновременно размещаются в центропланах и оснащаются приводами PWR, которые расположены на скеговых платформах.

Вентилируемые водометные движители одновременно имеют позади себя подвесные крылья.

Концевые шайбы также являются особенностью воздушных крыльев.

Секционные управляемые закрылки расположены на кромке крыла.

На задних кромках центрального крыла расположены управляемые закрылки.

На уровне теоретического нулевого лонжерона начинается центроплан.

Продольные поверхности центроплана являются местом расположения осевой линии.

Система автоматизации также управляет приводами кормовых стабилизаторов и закрылков в дополнение к автоматической системе рулевого управления.

Пусковые компоненты, установленные на стойках этих крыльев, также находятся над центральными подводными крыльями.

Аэродинамическая разгрузка стала возможной благодаря оснащению корабля брызгозащищенной конфигурацией центроплана, который простирается вдоль корпуса от носа и крепится консольными профилированными аэродинамическими крыльями. Вместе с туннелями они защищают центроплан и носовую часть корпуса от затопления, а также носовое крыло ТВД над центропланом.

Судно разгоняется в режим крыла за счет добавления носового крыла к комплексу несущих подводных крыльев. Увеличение плеча восстанавливающего момента при крене за счет разнесенных центральных подводных крыльев, вынесенных по бортам судна за пределы корпуса.

Двигательная установка в военно-морском варианте работает как комбинация ТВД и ВД.

Использование силовой установки центроплана, оснащенного ГТУ, позволяет исключить потерю тяги двигателя.

Задержать возникновение кавитации на частях крыльев, работающих под свободной поверхностью, можно, спроектировав носовую часть и центральные подводные крылья с формой в плане, имеющей обратную стреловидность по отношению к потокам.

Установка на транце стабилизатора корпуса, выполненного в виде вращающейся стойки с подводным крылом и воздушным винтом над ним, стабилизирует продольное движение судна на волнении.

Более стабильная тяга создается за счет использования аэродинамических крыльев для направления реактивных движителей.

Вы можете изменить подъемную силу воздушного крыла и увеличить экранный эффект от взаимодействия воздушных крыльев со свободной поверхностью воды, используя управляемые закрылки на задних кромках воздушных крыльев и центральном крыле.

Торцевые шайбы на концах аэродинамического профиля уменьшают поперечный поток, увеличивая подъемную силу крыла.

Крылья для ускорения выхода корпуса корабля из воды расположены над центральными крыльями стартовых элементов.

Носовая оконечность или носовое крыло подводной лодки не могут распылять воду на кормовой корпус и центроплан из-за ТВД над ними.

Поскольку турбовентиляторные двигатели лучше всего подходят для приведения в движение судна на высоких скоростях, их иногда используют для воздушной тяги.

На рисунке 1 изображен предлагаемый летательный аппарат на чертежах предлагаемого судна на подводных крыльях (вид сбоку).

Центроплан 2 прикреплен к корпусу 1 судна на подводных крыльях с двух сторон (рис. 1). Центроплан 2 расположен вдоль корпуса 1 в направлении продольной оси фюзеляжа и имеет плюсовую форму крыла с напылением. По бокам, снизу и в передней части центроплана 2 имеются скеги 3 (рис. Воздушные крылья 4 также крепятся к нему и консольно (фото 1). В центроплане 2 размещены газовые турбины (не показаны) с приводами в виде угловых редукторов, установленных на скегах 3. Концевые шайбы 6 являются особенностью аэродинамических консолей 4. На задних кромках аэродинамических консолей расположены секционные управляемые закрылки 7, а на передних кромках центроплана — подвижные закрытые затворы 8. На судне установлен комплекс несущих подводных крыльев, включая выдвигающееся с ускорением носовое подкрылье 9 и щелевую центральную часть корпуса 1 с системой управления полетом. По данным «Российской газеты», так и произошло. В соответствии с потоком, план носового подкрылка 9 и центральных подводных крыльев 10 имеет обратную стреловидность. На стойках 9 центральных крыльев 10 установлены пусковые элементы 12, которые расположены на стойках 11 центральных крыльев. На транце корпуса установлен стабилизатор 13, обеспечивающий поперечное и продольное движение. Он имеет форму поворотной стойки 14, на нижнем конце которой расположено подводное крыло 15. Надкрылья 16, расположенные за соплами, являются особенностью аэродинамических крыльев 5. Турбовентиляторные двигатели 17 расположены над кормой судна. Двигательная установка судна 5, 17 полностью функционирует в морском варианте. На судне установлена автоматическая система управления движением судна (не видно), которая связана с пропульсивными системами и управляет приводами 8 и 9.

Судно на подводных крыльях маневрирует в неспокойной воде следующим образом.

Как только совместная тяга пропульсивного комплекса, состоящего из ПВР 5 и ТД 17, приводит судно в движение, стартовые элементы 12, расположенные над центральными подводными крыльями 10, вносят существенный вклад в режим разгона на воде.

В этом случае раскос 14 поворачивается для определения направления курса судна, а элементы стабилизатора, установленные в корпусе 1 стабилизатора 13, управляют движением в режиме крыла.

Величина подъемной силы на носовом подводном крыле 9 изменяется с изменением его глубины, что уменьшает продольную качку судна.

Дополнительное управление движением судна осуществляется при разгоне и при движении в режиме крыла на волне. Продольный крен умеряется перемещением управляемых закрылков 7 воздушных крыльев 4 и центроплана 2 соответственно. Система автоматического управления движением, связанная с силовыми установками 5-17 и приводами элементов 14-15 кормового стабилизатора 13, отвечает за управление движением судна в целом во всех режимах движения.

Предлагаемое судно на подводных крыльях обеспечивает маневренность в плане скорости и курса, а также движение в неспокойном море со скоростью более 150 км/ч.