Влияние винта фиксированного шага на управляемость судна.

Основное назначение гребных винтов - это создание силы тяги для поступательного движения судна с определенной скоростью. Дтя этого необходимо создать движущую силу, преодолевающую сопротивление движению. Движущая сила создается работающим винтом, который, как и всякий механизм, часть энергии тратит непроизводительно.

Полезная мощность, необходимая для преодоления сопротивления, определяется формулой

N_n = RV,

где R — сила сопротивления: V— скорость движения.

Отношение полезной мощности к затрачиваемой называется пропульсивным коэффициентом комплекса корт е - движитель. Пропульсивный коэффициент характеризует потребность судна в энергии, необходимой для поддержания заданной скорости движения.

Максимальная тяга винта развивается в швартовном режиме (в случае, когда судно стоит на швартовых, а его машине дали полный передний ход). Эта сила примерно на 10 % больше тяги винта в режиме полного хода. Сила тяги винта при работе на задний ход для различных судов составляет примерно 70—80 % от тяги винта в режиме полного хода.

На судах морского флота преимущественно установлены четырехтопастные винты (рис. 1.). В зависимости от направления вращения они разделяются на винты правого и левого вращения (шага). Винт правого вращения у судна, идущего передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения — против часовой стрелки.

Одновинтовые суда чаще всего имеют винты правого вращения: двухвинтовые с левого борта — винт левого вращения, с правого — правого вращения.

При вращении гребной винт образует за кормой струю воды, закрученную в сторону его вращения (рис. 2). Совершенно очевидно, что этот спиральный вихревой поток воды действует на перо руля и корпус, оказывая влияние на управляемость судна.

Основные характеристики винта — диаметр, шаг, скольжение, коэффициент полезного действия (к. п. д.).

Диаметр винта — это диаметр окружности, описываемый концами лопастей.

Шаг винта — путь, проходимый винтом за один оборот в твердом теле. Свой рабочий шаг с учетом потери части упорной силы на скольжение и другие сложные явления гребной винт развивает после того, как судно начнет двигаться с нормальной скоростью при данной частоте его вращения. Так как гребной винт вращается не в твердом теле, а в воде, то он не в состоянии сдвинуть судно за один оборот на полную величину своего шага по отношению к окружающей воде. Это явление объясняется скольжением лопастей о воду.

Коэффициент полезного действия гребного винта — отношение мощности, развиваемой винтом, к эффективной мощности СЭУ. Гребные винты изготавливают правого и левого вращения (шага).

Винт правого шага у судна, идущего передним ходом, вращается слева направо, т. е. по часовой стрелке, если смотреть с кормы. Винт левого шага вращается против часовой стрелки. На морском одновинтовом судне обычно устанавливается винт правого шага, на двухвинтовом на правом борту — винт правого шага, на левом — левого шага. Гребной винт при вращении образует за кормой струю воды, закрученную в сторону вращения (рис. 2). Этот спиральный вихревой поток воды действует на перо руля и корпус судна, оказывая влияние на управляемость.

Сила С, которая действует на корму судна вследствие набрасывания воды на перо руля, называется силой набрасываемой струи и зависит от работы винта и положения пера руля. Вращению винта противодействует вода. Это сопротивление воды называется силой реакции и обозначается буквой D.

Рассмотрим действие этих сил на руль и винт правого шага одно винтового судна на установившемся переднем ходу (рис. 3).

.................................... (скачивайте полную версию)