Гребний гвинт, двигун, човен

Кожен двигун має так звану зовнішню характеристику - залежність знімається з вала потужності від частоти обертання колінчастого вала при повністю відкритій дросельної заслінки. Графік зміни потужності, яка поглинається на даній лодкегребним гвинтом в залежності від частоти обертання двигуна, називається гвинтовий характеристикою і властива тільки гвинта з певними кроком і діаметром. Взаємне розташування цих характеристик на осях координат і особливо положення точки їх перетину показують ступінь ефективного використання потужності двигуна. Для наочності тут наведені дані зовнішньої і гвинтовий характеристик вітчизняного мотора «Вихор» (рис. 42).

Мал. 42. Зовнішня і гвинтова характеристики мотора «Вихор».

Крива 1 на малюнку ілюструє зовнішню характеристику мотора, а криві 2, 3 і 4-гвинтові характеристики різних гвинтів. При збільшенні кроку і діаметра гвинта понад оптимальних значень лопаті починають захоплювати і відкидати назад занадто великі обсяги води; упор при цьому зростає, але одночасно збільшується і реквізит крутний момент на гребному валу. Гвинтові характеристика 2 такого гвинта перетинається з зовнішньою характеристикою двигуна в точці А. Координати цієї точки показують, що двигун віддає всього 12 л.с. замість 22 к.с. Такий гребний гвинт слід віднести до гидродинамически важким гвинтів.

І навпаки, якщо крок або діаметр гвинта малі (крива 4), і упор і реквізит крутний момент будуть менше, то двигун не тільки легко розвине, але і перевищить значення номінальної частоти обертання коленвала. Режим його роботи буде характеризуватися точкою С. І в цьому випадку потужність двигуна буде використовуватися в повному обсязі, а робота на занадто високих оборотах пов'язана з підвищеними навантаженнями і зносом деталей. При цьому треба мати на увазі, що оскільки упор гвинта невеликий, судно не досягне максимально можливої ​​швидкості. Такий гвинт відносять до гидродинамически легким.

Як вже говорилося, для кожного конкретного поєднання судна і двигуна існує оптимальний гребний гвинт. Для розглянутого прикладу такий оптимальний гвинт має характеристику 3, яка перетинається з зовнішньою характеристикою двигуна в точці В, що відповідає її максимальної потужності. Чисельні рекомендації для найбільш популярних моторів потужністю 20-25 к.с. можуть бути наступні.

Штатні гребні гвинти. мають Н = 280-300 мм, дають оптимальні результати на порівняно плоскодонних човнах з масою корпуса до 150 кг і навантаженням 1-2 чол. На ще більш легкої човні масою до 100 кг можна отримати приріст швидкості за рахунок збільшення Н на 8-12%. На більш важких глиссирующих корпусах, що мають велику килеватость днища і при великому навантаженні (4-5 чол.), Крок гвинта може бути зменшений на 10 - 15% (до 240-220 мм), але використовувати такий гвинт при поїздці без пасажирів з малою навантаженням не рекомендується: двигун буде «перекручувати обороти» і швидко вийде з ладу.