Гребные винты: практические советы по выбору…

Обладатели семейных лодок, скорее всего, не будут заниматься реконструкцией вновь купленной лодки для ее облегчения и тем более покупать дорогостоящий лодочный мотор, для того чтобы добавить скорости. Впрочем, каждый из них вполне может заменить гребной винт - на более подходящий. Давайте посмотрим, как же правильно выбрать и применять гребной винт для улучшения технических показателей современной прогулочной лодки.

Терминология

Для того чтобы выбрать наиболее подходящий гребной винт, вначале необходимо ознакомиться с терминологией. На самом деле в терминах ничего сложного нет, да и как же будет здорово козырнуть в компании приятелей словечком «отношение диаметра к площади»! Итак, начнем...

Размеры гребного винта определяют двумя цифрами. Первая из них - это диаметр. В том случае, если у винта две либо четыре лопасти, то достаточно легко измерить расстояние между кончиками противостоящих лопастей. Если у винта три или же сразу пять лопастей, то следует замерить расстояние от центра втулки до кончика практически любой лопасти и умножить это число на два.

Вторая цифра - это шаг, то есть, теоретическое расстояние (в принятых единицах - сантиметрах либо дюймах), на которое винт продвинется за один полный оборот. Выходит, в том случае, если имеется винт диаметром 35 см и шагом 53 см, то конфигурацию винта записывают как «35×53». Центральную часть гребного винта называют «втулка». Втулка служит для центровки винта на приводном валу.

У винтов, через которые мотор выбрасывает выхлопные газы, как это принято в большинстве современных подвесных моторов и кормовых приводов, вокруг втулки имеется обойма, к которой и крепятся лопасти.

Принцип работы гребного винта

Лопасти винта толкают воду в одном направлении, а лодка движется в противоположном направлении (то есть все по законам физики: «каждому действию имеется равно и противоположно направленное противодействие»). Вращаясь и толкая воду назад, лопасти гребного винта также создают разрежение на передней поверхности каждой лопасти. Это разрежение столь существенно, что на это поверхности начинают взрываться пузырьки воздуха, которые обдирают краску с винта. Это происходит при вовлечении воздуха в процесс в форме кавитации либо вентиляции. Не все понимают разницу между кавитацией и вентиляцией, поэтому объясним лишний раз...

Вентиляция появляется, когда пузырьки воздуха от дна или же транца лодки начинают поступать к винту и окружают его. То же случится, когда винт захватывает кончиками лопастей воздух с поверхности.

Кавитация появляется, когда гребной винт вертится сам по себе (подобно пробуксовыванию колес машины в грязи) и создает воздушные пузырьки на передней поверхности лопастей.

Наиболее верный признак вентиляции и кавитации - резкое возрастание скорости вращения гребного винта. Для устранения этого явления следует уменьшить обороты мотора, пока винт не войдет в соприкосновение с водой.

На что влияет форма лопасти?

Лопасти гребного винта могут обладать самыми разнообразными формами. Особенно распространены лопасти типа «круглое ухо» и эллиптические. Такие винты обеспечивают оптимальное соотношение тяги и скорости. Лопасти других винтов сужаются к кончикам. Это сокращает трение и, уже традиционно сегодня такие лопасти ставят на винты скоростных судов.

Есть и такие винты, у которых имеется наклеп на хвостовой кромке лопастей. Эти узкие полоски наклепа помогают отсечь воду от лопасти, что улучшает тягу и повышает сцепление с водой для уменьшения проскальзывания (количество неэффективного вращения винта, измеряемое в процентах).

Например, гребной винт с шагом 63 см сделав четыре полных оборота, теоретически должен будет продвинуть лодку на 256 см. По факту же, он сумеет продвинуть лодку всего на 228 см. Проскальзывание в таком случае составит 10%.

В том случае, если лопасть отходит прямо от втулки, либо даже если перпендикулярно к ней, то такой гребной винт имеет нулевой гребок. Лопасти с нулевым гребком обеспечивают наилучший подъем носа лодки, который никак не хочет подыматься при глиссировании.

В том случае, если лопасть наклонена к хвостовой кромке винта, то это и есть гребок. Если лопасть наклонена в обратную сторону, то говорят, что винт имеет довольно сильный гребок. Такой гребок измеряют в градусах и, как правило, чем больше гребок, тем больше подъем нос лодки.

Серповидные либо полусерповидные винты можно узнать по прямой выходной кромке лопастей. Такая форма предотвращает засасывание воды, и кончики лопастей не захватывают воздух с поверхности, не допуская вентиляции. Пониженное сопротивление движению приповерхностных винтов разрешает при той же установленной мощности добиваться более высокой скорости вращения.

Винты, лопасти которых закручены в направлении вращения, именуются косыми. Такая форма практически идеально подходит для движения в заросших водоемах, так как такие лопасти не склонны накручивать водоросли.

Латунные, алюминиевые и стальные гребные винты

Изначально гребные винты производили только из латуни, хотя и на сегодняшний день их применяют в сотнях самых разнообразных размеров для использования на самых различных судах со стационарными двигателями. За последние несколько лет приобрели неимоверную популярность винты из латуни с упрочняющей добавкой никеля. Такой материал называют - Нибрал. Следует иметь в виду, что гребные винты для стационарных моторов крайне специфичны, и в разгар сезона их подобрать весьма затруднительно.

Для подвесных моторов и кормовых приводов компании-изготовители обычно применяют алюминиевые винты, так как они дешевле, быстрее (латунных) и намного легче. Последние достижения в технологии, усовершенствование конструкции и производства винтов из алюминия дали такие великолепные результаты, что их показатели ни в чем не уступают их цене. Именно поэтому на большинстве маленьких лодок установлены такие винты из алюминия.

Винты из полированной нержавеющей стали - наилучший выбор, когда, прежде всего, необходимы прочность и результативность. Так как стальные винты в семь раз прочнее алюминиевых, то производители могут делать винты существенно тоньше без ущерба для их прочности и жесткости. К несчастью, если Ваша лодка несет сильный гоночный винт с несъемной втулкой, то винт из стали может вынести удар о подводное препятствие, хотя этот же удар может напрочь разнести редуктор. В этом причина широкого внедрения пластиковых втулок, которые при ударе либо заклинивании винта прокрутятся либо срежутся, как это происходит с алюминиевыми втулками.

Распространены два типа стальных винтов: полированные и шлифованные (менее полированные). Несмотря на довольно таки распространенное суждение о том, что полировка винта не имеет отношения к его характеристикам. В количественном отношении стальные винты приблизительно вдвое превосходят винты алюминиевые.

Наиболее современные винты делают из композитных материалов. Благодаря достижениям химии, нейлоновые и углеродные волокна широко используются в судостроении.

Помимо повышенной, относительно алюминия, прочности, - винты из композитных материалов не подвержены коррозии, а потому поставляются с пожизненной гарантией на втулку либо даже со сменными лопастями. По своей стоимости они очень близки к алюминиевым винтам.

Сколько необходимо лопастей на гребном винте?

Наши клиенты достаточно часто задают один и то же вопрос «Для чего необходим винт с тремя или даже с четырьмя лопастями?» Хотя четкого правила нет, но аналогия поможет упростить и понять.

По мере увеличения размера лопасти или же увеличения количества лопастей, возрастает так называемое отношение диаметра к площади. Правда, увеличение площади лопастей увеличивает площадь действия сил, толкающих судно, но увеличивается и трение.

Давайте представим себе широкие колеса автомобиля, и сравнение будет полным. Для того чтобы уменьшить трение, создаваемое лопастями, их должно быть меньше (хотя не менее 2-х, разумеется).

В последние годы значительно усилилась мощность лодочных моторов, а конструкторы корпусов современных лодок нашли новые способы уменьшения трения смачиваемой поверхности за счет применения облегченных и композитных материалов, а также придания «ступенчатой» формы днищу лодки. В результате стало возможным использование четырех лопастных винтов.

В том случае, если судно и установленный лодочный мотор способны выполнять работу с 4-х гребным винтом, то станут доступными еще несколько очень полезных преимуществ. У 4-х лопастного винта количество противостоящих лопастей равно, что делает его работу ровной, позволяет быстрее разгоняться с холостого хода, сокращает минимальную скорость выхода лодки на глиссирование, и даже экономит горючее при движении на крейсерском (экономичном) ходе.

Некоторые водномоторники переходят на 4-х лопастные гребные винты только из-за одного этого. Следует помнить, что максимальная скорость судна в общем случае не усилится, а иногда даже слегка уменьшится. В общем, как показывает практика, вывод относительно количества лопастей можно сделать следующий: суда длиной больше 7 метров вроде легких круизных яхт в общем случае ведут себя гораздо лучше, именно с 4-х лопастными гребными винтами. Во всех других случаях - берегите свой трехлопастной винт, и Вы сбережет Ваши кровные денежки!

Многие клиенты новых лодок либо подвесных моторов уверены, что компания-изготовитель сразу же ставит наиболее подходящий гребной винт. К превеликому сожалению, это далеко не всегда - правда. Когда мы приобретаем автомобиль, то покрышки на нем производитель автомобиля ставит такие, какие подходят для среднего подобного автомобиля в обыкновенной дорожной обстановке.

Компании-изготовители лодок, разумеется, не имеют представления о том, как Вы в будущем будете использовать купленное плавсредство. Именно поэтому, нет никакой гарантии, что комплектный гребной винт лодки подойдет к любому ее использованию, которое Вам может понадобиться.

Некоторые винты идентичного размера ведут себя совершенно по-разному, тогда как различные винты самых разнообразных размеров могут давать идентичные результаты. Отсюда напрашивается первый вывод из всех проведенных ранее тестов: для того чтобы подобрать особенно подходящий винт, необходимо попробовать самые различные винты!

Можно также заметить, что один гребной винт может иметь плюсы в одной области, но существенно проигрывать в иной. Возможно, это особенно существенный вывод, который базируется на практическом навыке.

Так что, осуществляя выбор винта, решение следует принимать по особенно значимым для Вас характеристикам винта. Анализируя технические показатели, следует иметь в виду, что у разных винтов лопасти разной формы. Можно предпочесть винт, эффективно создающий подъем носа лодки, прежде всего винты для рыбацких лодок, а можно предпочесть винт для прогулочных катеров, которые, прежде всего, создают оптимальную тягу.

Ремонт алюминиевого винта либо приобретение бывшего в употреблении винта - это совершенно не рациональное вложение денег, так как при ремонте винт необходимо вначале накалить. Нагрев меняет молекулярную структуру материала, резко его ослабляя. Даже в том случае, если Вы всего лишь спрямляете зазубрины либо обрезаете лопасти, то Вы тем самым меняете их форму (вместе с характеристиками всего винта в целом).

И есть еще один важный вывод. Некоторые эксплуатационные показатели новейших алюминиевых и композитных винтов вполне могут соперничать с аналогичными параметрами более дорогих стальных винтов.

Впрочем, винты из нержавеющей стали как по сумме показателей, так и по прочности все равно будут гораздо лучше. В общем случае, также 4-х лопастные гребные винты быстрее разгоняют судно, чем трехлопастные и широко применяются для глиссирования на меньших скоростях. Гребные винты из композитных материалов отлично ведут себя в любых условиях и, кроме того, позволяют быстро менять лопасти.

Выбрав материал и дизайн винта, Вам следует определиться с его размером.

На тот случай, если необходимо больше тяги для тяжелогруженой лодки либо для буксировки, то берите винты большего диаметра, как более широкие шины для автомобиля. Если же необходима только быстроходность, то выбирайте винт увеличенного шага, хотя меньшего диаметра, для того чтобы мотор сумел создать требуемые обороты.

Всегда записывайте обороты, скорость хода и размер испытуемого винта. В том случае, если испытывать собираетесь несколько винтов, то выбирайте для начала винт, размер которого гораздо лучше всего обеспечивает обороты мотора, рекомендованные непосредственно самим производителем.

Представляйте всегда диаметр и шаг как две чашки весов, которые необходимо сбалансировать. Если достигнуты максимально допустимые обороты лодочного мотора, то можно только увеличивать шаг при уменьшении диаметра, либо увеличивать диаметр, соответственно сокращая шаг.

Еще несколько полезных рекомендаций...

Имейте в виду, что для обыкновенной лодки вполне подойдут самые разнообразные гребные винты, и очень может быть так, что наилучшего винта в выбранном Вами комплекте как раз и нет.

Когда в ходе испытаний станет ясно, какого типа гребной винт оптимально подходит к Вашей лодке, то после этого следует перепробовать наибольшее количество винтов обнаруженного типа.

Не стесняйтесь экспериментировать. Время, которое будет потрачено на тесты самых различных винтов, дозволит Вам лучше ощутить лодку, сэкономит горючее в будущем и, принесет больше удовлетворения.

Винт - не та вещь, на которой имеет толк зарабатывать либо экономить деньги. Несколько лишних долларов, которые приблизят Вас к самому лучшему, для Ваших же потребностей, гребному винту - не бойтесь их потратить! Они, безусловно, окупятся, - и через удобство, и через экономию топлива. Винт - это значимая часть оборудования, отвечающего за приведение Вашей лодки в движение. Следуйте нашим рекомендациям, и Вы непременно повысите эксплуатационные показатели своей лодки.