A+ R A-

Летящие над волной часть2

 

 

Вспомним, как в 1883 г. английский конструктор Sir John Isaac Thornycroft (1843–1928)(Торникрофт) потерпел фиаско, применив водометный движитель на миноноске. С той поры еще несколько попыток применить водомет на кораблях закончилось неудачей. Но прогресс в науке и технике не обошел стороной и водометный движитель. В развитии его теории велика роль И. Е. Жуковского, который в 1882 - 1908 гг. впервые научно обосновал тесную связь и взаимодействие между корпусом судна и водометным движителем. Ученый доказав несостоятельность утверждений о специфически низком КПД движителя этого типа. Теория Жуковского получила дальнейшее развитие в трудах советских ученых А. М. Васина, И. М. Коновалова, С. В. Куликова и некоторых зарубежных исследователей.

Одноступенчатый осевой насос водомёта.

1 - сопло реверса; 2 - сопло; 3 - спрямляющий аппарат; 4 - рабочее колесо; 5 - привод.

Водометный движитель действует так же, как гребной винт: вода засасывается спереди, лопатки насоса, подобно лопастям винта, придают ей ускорение, после чего вода выталкивается в корму. От гребного винта он отличается лишь внешним видом — винт, точнее, колесо насоса установлено в трубе внутри катера. Кроме того, водяная струя не уходит незаметно под воду, а выбрасывается из сопла, установленного над водой. Действие выбрасываемой за корму струи воды вызывает равную по величине и направленную в нос реакцию, благодаря которой катер получает движение вперед.В течение ряда предвоенных и послевоенных лет в разных странах появлялись небольшие водометные суда различного назначения. Однако главными их достоинствами были высокая маневренность и возможность использования на мелководье, а не быстроходность, но иначе и быть не могло, и вот почему.Идеальный КПД водометного движителя n=2/(1+(Vвых./V)) где Vвых — скорость реактивной струи на выходе из отливного патрубка; V — скорость судна. Из формулы видно, что Vвых. возрастает с уменьшением скорости струи, а следовательно, и с увеличением количества прокачиваемой воды, что влечет за собой увеличение сечения площади водоводов. С увеличением производительности насоса и площади сечения водоводов резко возрастают расход топлива и масса движительного комплекса, а значит, и водоизмещение судна. В этом основная причина того, что в прошлом конструкторы водометных кораблей терпели неудачу. Кроме того, громоздкие и тяжелые поршневые насосы той поры имели низкий КПД и весьма ограниченную производительность. За водометным движителем упрочилась репутации малоэффективного, с КПД, не превышающим 25 30%. О какой конкуренции с гребным винтом, имеющим КПД 50 -70 %. могла идти речь!

 

Зависимость КПД корабельных движителей от скорости корабля.

1 - некавитирующий винт; 2 - суперкавитирующий винт; 3 - водометный движитель

Вернемся к формуле, а вернее, к другому входящему в нее показателю — V.   Именно в нем содержится ответ на вопрос, чего можно ожидать от водометного движителя. Оказывается, на очень быстроходных кораблях и судах водометный движитель по эффективности может не только сравняться с гребным винтом, но и превзойти его. Однако речь идет о скоростях, которые еще сравнительно недавно казались фантастическими — 80 уз и более. При скорости порядка 100 уз и выше с водометным движителем по эффективности не может конкурировать ни один из известных сегодня корабельных движителей. Заметим, что аналогичная картина имела место в авиации. Пока скорость самолетов не превышала 600 - 700 км/ч, в качестве энергетической установки на них применялись бензиновые моторы с воздушными винтами, а с дальнейшим возрастанием скорости на смену пришел реактивный двигатель.Водомет открывает возможность создания КВП скегового типа с массой намного большей, чем у амфибийных. Ведь водометный движитель кроме указанного преимущества имеет перед гребным винтом и такое, как передача очень большой мощности, недоступной винту из-за чрезмерного возрастания его массы и габаритов.Немаловажное значение приобретает и то, что на скеговых КВП массой 10 тыс. т и более можно обойтись гораздо меньшей энерговооруженностью по сравнению с таковой кораблей амфибийного типа. Если у первых она не превышает 30— 37 кВт/т, то у вторых достигает 66— 74 кВт/т. Значительный интерес, проявляемый в США, к крупным КВП объясняется возможностью их использования в качестве авианосцев, чему благоприятствуют интенсивные потоки воздуха во время хода, используя которые для взлета и посадки самолетов можно обойтись сравнительно небольшой полетной палубой. 

 

Яндекс.Метрика