Подлодки Корабли Карта присутствия ВМФ Рейтинг ВМФ России и США
Какой способ жилищного обеспечения военных вы считаете наиболее оптимальным?
Жилье в натуральном виде
    63,75% (51)
Жилищная субсидия
    18,75% (15)
Военная ипотека
    17,50% (14)

Поиск на сайте

Влияние работы винта или винтов на поворотливость судов

Работа винта или винтов также влияет на поворотливость судна, в одних случаях помогая работе руля, в других — препятствуя ей. В некоторых случаях можно управлять судном только при помощи работы винтов, например, на судах с двумя, тремя и четырьмя пробными винтами. На промысловые и транспортные суда рыбной промышленности обычно устанавливают один гребной винт, который, как правило, имеет правый шаг. Значительно реже и главным образом у крупных рыбопромысловых баз крабо - и рыбоконсервных заводов, китобаз и пассажирских судов встречаются два винта. У крупных ледоколов и других специальных судов ставят по три гребных винта и только у очень больших пассажирских судов или у специальных баз можно встретить четыре гребных винта. На всех перечисленных судах обычно устанавливают четырех лопастные винты.

Гребной винт служит движителем судна и при вращении в водной среде создает толкающее усилие, которое сообщает судну поступательное движение вперед. Кроме того, работа гребного винта на ходу отклоняет судно в ту или другую сторону при руле, поставленном прямо. В какую сторону будет уклоняться судно, зависит от обводов его подводной части, направления движения судна (вперед или назад) и шага винта.

Шагом винта называется линейное расстояние, проходимое ступицей винта за один оборот винта в воде без скольжения. Шаг винта может быть правым или левым.

Шаг винта будет называться правым, когда винт на переднем ходу будет вращаться по часовой стрелке, если смотреть по направлению движения судна, и левым, когда винт на переднем ходу будет вращаться против часовой стрелки.

При вращении гребного винта мощная струя воды, отбрасывая его лопастями, устремляется спиральным потоком от винта и направляется на перо руля или на кормовые обводы судна в зависимости от хода судна вперед или назад.

Влияние сил, возникающих при работе винта на поворотливость судна, показано на рис. 32.

При переднем ходе сила набрасываемой струи НС может быть разложена на силу скользящего потока СП, отбрасываемую назад вдоль плоскости пера руля и не влияющую на управляемость судна, и на силу С, стремящуюся отбросить перо руля, а следовательно, и корму судна влево.

На заднем ходу сила набрасываемой струи НС1 ударяющаяся в кормовые обводы судна, также может быть разложена на составляющие: СП1 — силу скользящего потока, уходящую вдоль корпуса судна, и силу С1 стремящуюся отбросить корму судна влево. На рис. 32 а сила набрасываемой струи НС на переднем и на заднем ходах показана для судна с правым шагом винта.

В дальнейшем при рассмотрении влияния силы набрасываемой струи на перо руля в различных его положениях или на корпус судна при различных режимах работы гребного винта мы будем учитывать только составляющую силу С или С1 стремящуюся отбросить корму судна в ту или другую сторону, пренебрегая силой скользящего потока СП.

Следует иметь в виду, что при вращении гребного винта его лопасти в течение одного оборота проходят разные зоны гидростатического давления.


Рис. 32. Силы, возникающие при работе винта: а — для судна с правым шагом винта; б — для судна с левым шагом. НС — сила набрасываемой струи; СП — сила скользящего потока; С — сила, стремящаяся отбросить корму судна в сторону на переднем ходу; С1 — сила, стремящаяся отбросить корму судна на заднем ходу; Д — сила сопротивления воды вращению лопастей на переднем ходу; Д1 — сила сопротивления воды вращению лопастей на заднем ходу; ПС — сила попутной струи; в — сила давления попутной струи на лопасти винта

Проходя самое верхнее положение, лопасть будет испытывать наименьшее давление, которое затем по мере вращения лопасти будет возрастать и достигнет своего максимума в крайнем нижнем положении лопасти. Затем по мере прохождения лопастью дальнейшего подъема к верхнему положению давление будет уменьшаться и вновь достигнет своего минимума в крайнем верхнем положении. Испытывая разное сопротивление воды, лопасти винта, будучи связаны с кормой судна, будут отклонять ее отпрямолинейного движения и отбрасывать в ту или другую сторону. Наиболее часто применяется винт правого шага на одновинтовых судах, хотя на некоторых судах иностранной постройки встречаются и винты левого шага. На двухвинтовых судах обычно устанавливают винты двух разных шагов, чем стараются компенсировать их вредное влияние. Винты могут вращаться как наружу, так и внутрь.

При вращении винтов наружу левый винт будет иметь левый шаг, а правый винт — правый шаг. При вращении винтов внутрь, Наоборот, левый винт имеет правый шаг, а правый винт — левый шаг. Примерно такая же схема расположения винтов применяется и на четырех винтовых судах. На трех винтовом судне средний (наибольший) винт может иметь правый шаг и реже левый шаг. Боковые, обычно меньшие винты, имеют разный шаг и могут вращаться как наружу, так и внутрь.

При работе винта в воде, помимо силы С, появляется сила реакции сопротивления воды лопасти винта — Д.

При работе винта величина сил С и Д, возникающих у каждой лопасти, будет изменяться по мере прохождения лопастями винта различных зон гидростатического давления.

Помимо этих сил, на переднем ходу возникает еще одна. Это сила попутного потока или попутной струи ПС. Она возникает от давления разрезаемой носом судна воды, обтекающей его борта и смыкающейся за кормой. Она тем сильнее, чем ближе к поверхности, и слабее к килю. Особенно сильно действует ПС на лопасть вращающегося винта в ее верхнем положении.

Силу попутной струи ПС также можно разложить на составляющие: силу скользящего потока СП, которая скользит вдоль поверхности лопасти винта и на поворотливость судна не оказывает влияния, и силу в, действующую под прямым углом к плоскости лопасти винта и непосредственно влияющую на поворотливость судна. В дальнейшем сила в только и будет учитываться. Нетрудно заметить, что у винта левого шага расположение основных сил, действующих на поворотливость судна, будет обратное (рис. 326).

Вместо попутной струи на заднем ходу на поворотливость судна будет оказывать влияние всасываемая струя. Гребной винт работает задним ходом и бросает струю воды на кормовые обводы судна. При этом за винтом в районе расположения пера руля образуется разреженное пространство, которое будет заполняться водой, находящейся еще дальше позади руля. Таким образом, создается течение, идущее навстречу корме судна и называемое всасываемой струей. Скорость этого течения зависит от скорости вращения гребного винта и, очевидно, тем больше, чем быстрее вращается винт. Гребной винт засасывает воду и затем спиральным потоком бросает ее на судно. Если перо руля при этом стоит в ДП, то всасываемая струя равномерно обтекает его и так же, как встречный поток воды, не окажет на поворотливость судна никакого влияния. Если же перо руля отклонено от ДП на какой-либо угол, то всасываемая струя будет оказывать на него какое-то давление, величина которого будет зависеть от скорости вращения гребного винта. Очевидно, что всасываемую струю так же, как и давление встречного потока воды, можно разложить на составляющие, одна из которых будет стремиться затормозить ход судна назад, а другая отбросить его корму в ту сторону, в которую переложен руль. Условимся называть составляющую всасываемой струи, действующую по тому же направлению, что и сила ДВ, силой ВС.

Таким образом, на заднем ходу судна на перо руля будут действовать две силы ДВ и ВС, которые вместе будут стремиться отбросить корму судна в ту сторону, куда положено перо руля. Ниже рассмотрим отдельные случаи воздействия работы винтов на управляемость судна.

Вперед
Оглавление
Назад


Главное за неделю