Вход | Регистрация
сайт бесплатных объявлений, фото-отчётов и
новостей про катера, яхты и отдых у воды
  VLBOAT.RU
       

 
  Продажа                   Покупка
 
  Предложения услуг 0
Работа и персонал 0
Каталог торговых марок 27
Каталог компаний 283
Базы отдыха 138
Выбранные объявления
 Поиск объявления по ID:

   Новости
 
03.03.2015
Международная выставка яхт и катеров Korea International Boat Show (KIBS 2015)
28.09.2014
Чемпионат России в олимпийских классах яхт пройдет в Сочи с 27 сентября по 5 октября
16.09.2014
Международная регата "2000 островов" (Республика Корея)
   Торговые марки
Yanmar
Doosan
Elegance Yachts
Sea Ray
Teignbridge
 

Выбор гребного винта

Многие владельцы катеров и моторных лодок уже сталкивались с проблемой выбора гребного винта. Решение этой проблемы не всегда дается легко, и самое обидное — всегда не дешево. Огромное разнообразие корпусов, обводов, марок и типов стационарных и подвесных моторов, колонок, редукторов, передаточных чисел и посадочных отверстий, наряду с многообразием типов гребных винтов от различных производителей, появившихся в последнее время на российском рынке, может ввести в ступор даже видавшего виды капитана. Надеемся, эта статья поможет владельцам водной техники сделать грамотный выбор гребного винта для своего катера или подвесника, а также сэкономить средства.

Гребной винт на любом моторизированном плавсредстве — одна из важнейших составляющих всего комплекса «двигатель-движитель». От его правильного выбора зависят приемистость, скорость, экономичность, комфортный режим движения и масса иных характеристик, влияющих как на эффективность использования плавсредства в целом, так и на настроение капитана и его команды.

Чтобы понять основные принципы, которыми нужно руководствоваться при выборе винта, для начала было бы полезно вкратце вспомнить базовую теорию, правда, не вдаваясь в инженерно-графические дебри с расчетами, трехэтажными формулами и графиками.

Гребной винт преобразует вращение вала двигателя в упор — силу, толкающую судно вперед. Диаметр и шаг винта являются важнейшими параметрами, от которых зависит степень использования мощности двигателя, а следовательно, и возможность достижения наибольшей скорости хода судна. Шаг винта — это расстояние, пройденное винтом в результате поступательного движения за один полный оборот. Разность между теоретическим шагом винта и фактически пройденным расстоянием за один оборот называется проскальзыванием.

Винт, максимально эффективно реализующий мощность мотора в сочетании с конкретным корпусом и обладающий наибольшим КПД, называется оптимальным.

гребные винты и линия вала

Применение загнутой исходящей кромки (интерцептора) на гребных винтах.

Интерцептор способствует увеличению способности винта к «захвату» воды, особенно на лодках с высоко установленным мотором и большими углами ходового дифферента. Интерцептор также обеспечивает дополнительный подъем носа катера в случае установки на линиях угла наклона лопасти. Применение интерцептора на исходящей и внешней кромках лопасти увеличивает шаг. Применение стандартного интерцептора обычно выражается в снижении оборотов на 200–400 об./мин. Это означает, что в случае замены обычного винта на винт с интерцептором потребуется снижение шага на 1–2 дюйма.

Разница между постоянным и прогрессирующим шагом.

Гребные винты с постоянным шагом имеют неизменный шаг по всей площади лопастей винта. Винты с прогрессирующим шагом имеют меньший шаг на входящей кромке лопасти, далее увеличивающийся в прогрессии через всю площадь лопасти к исходящей кромке. Винты с прогрессирующим шагом обычно обеспечивают наилучшие гидродинамические показатели.

Угол наклона лопастей.

Наклон лопастей — это угол сочленения лопасти и ступицы винта. Эту величину не нужно путать с шагом винта, который обозначает путь поступательного движения винта, пройденный за один полный оборот. Большие углы наклона лопасти обычно улучшают показатели эффективности применения в ситуациях с избыточной вентиляцией и кавитацией (высоко установленные линии гребного вала и большие углы дифферентовки). В дополнение, большие углы наклона лопастей обеспечивают больший подъем носовой части катера из воды, что часто влечет за собой уменьшение смоченной поверхности днища и увеличение скорости.

Меньшие углы наклона лопастей обычно используются на полностью погруженных винтах, которые применяются для движения с умеренной или повышенной нагрузкой.

Угол наклона лопасти может быть как прямой, так и средний относительно параболической кривой.

Количество лопастей.

Количество лопастей гребного винта также влияет на поведение и эксплуатационные характеристики катера. 3-лопастные винты рекомендуются для большинства применений в неспециализированном рекреационном маломерном флоте, где не требуется повышенный упор, где корпус катера хорошо согласован с мотором, либо в тех применениях, где нужно реализовать избыточную мощность двигателя и увеличить нагрузку на двигатель за счет применения четырех или даже пяти лопастей (последнее в основном актуально для спортивных, гоночных а также крупных, высоко энерговооруженных катеров класса Offshore с несколькими моторами). Вкратце скажем, что 4-лопастные винты, помимо увеличенного упора, обеспечивают более уверенный выход на глиссирование с тяжелой загрузкой или при буксировке лыжника (вейка, надувного круга). 4-лопастные винты показывают чуть меньшую максимальную скорость по сравнению с 3-лопастными винтами (на 1–2 км/ч), но обеспечивают более устойчивое и эффективное движение в крейсерском режиме на волнении (особенно с большой загрузкой, когда важно, чтобы катер чутко отзывался на перемещение ручки газа), а также обладают меньшей вибрацией и шумностью на высоких оборотах. Винты с количеством лопастей более трех дают меньшее усилие на руль (т.н. боковой увод), чем их 3-лопастные собратья.

Материал для изготовления винта.

Материал для изготовления винта — еще одна обширная тема для обсуждения. Наиболее распространенными материалами являются алюминий и нержавеющая сталь. Есть еще и композитные (пластиковые) винты, но в рамках данной статьи подробно их рассматривать мы не будем, т.к. в обиходе их не так много. Скажем лишь одно: как правило, пластиковые винты применяются на портативных маломощных подвесных моторах (2–3 л.с.), где от винта, да и самого мотора, как правило, не требуется достижения каких-то продвинутых показателей. Также известны композитные винты со сменными лопастями для более мощных моторов, где как основное преимущество позиционируется как возможность смены поврежденной лопасти без замены винта целиком (при этом забывается, что одна лопасть крайне редко страдает при ударе, и менять приходится все три — отсюда вся экономия сводится на нет). Композитные винты отличаются коррозийной стойкостью, полной неремонтопригодностью, низким КПД (толстый профиль лопасти — и с этим ничего здесь не поделаешь) и относительно невысокой ценой. Вряд ли можно посоветовать покупать такие винты, если вы собираетесь эксплуатировать их сами. Разница в цене быстро растает из-за повышенного расхода топлива и начнет незаметно «доить» ваш карман. Если вы богаты, не любите скорость, а может, просто вам нравится пластмасса — это ваш выбор.

Теперь рассмотрим алюминиевые винты — их можно по праву назвать самыми распространенными по причине их относительно невысокой стоимости, хорошей ремонтопригодности при достаточно неплохих гидродинамических характеристиках. Тут, правда, качество исполнения зависит от производителя — самыми лучшими из алюминиевых традиционно считаются оригинальные винты, поставляемые для своих моторов и колонок известными производителями водной техники, такими как, например, Yamaha, Mercruiser, Johnson, Tohatsu и др. Поскольку многие (но не все) производители водной техники самостоятельно проектируют винты для своей продукции, соответственно, и характеристики этих винтов в значительно большей степени согласованы с передаточными отношениями и гидродинамическими формами колонок и редукторов подвесных моторов, чем так называемые «неоригинальные винты». Есть и достаточно большое количество сторонних производителей алюминиевых винтов: здесь можно обнаружить весьма обширное многообразие — от продукции известнейших в мире марок, таких как Michigan Wheel Corporation, Power Tech Propellers, Quicksilver, Solas, до совсем неизвестных, но и не претендующих на хорошее качество китайских производителей, штампующих далеко не самые качественные, но до слез дешевые копии оригинальных винтов для основных марок подвесников. Но все в этом мире взаимосвязано: дешевизна тянет за собой низкое качество материала и неважную обработку. Но тем, кому «лишь бы ехало, неважно как, и, главное, недорого», и такие могут приглянуться.

Для продвинутого пользователя водной техники, любящего свое плавсредство и находящего счастье в жизни от его эксплуатации, наиболее лакомым является полированный нержавеющий гребной винт. В силу существенно улучшенных гидродинамических характеристик, эти винты при грамотном подборе показывают прекрасные результаты по всем существующим параметрам: крейсерской и максимальной скорости, экономичности, управляемости, времени выхода на глиссирование, возможности максимально высокой дифферентовки мотора или колонки на ходу без подхвата воздуха, шуму работы мотора и т.д. Достигается это, во-первых, за счет применения нержавеющей стали, которая позволяет делать лопасти максимально тонкими при сохранении требуемой прочности, а также за счет более сложной геометрии и профилировки лопастей по сравнению с алюминиевыми винтами. На нержавеющих винтах гораздо чаще встречаются интерцепторы (загнутая исходящая кромка лопастей), которые способствуют удержанию потока воды на лопастях и более эффективному отбрасыванию воды назад и препятствуют срыву воды с лопасти. У этих винтов больше угол наклона лопастей, разнообразнее их формы и т.д. — всего и не перечесть. Все это направлено на достижение наилучших гидродинамических характеристик, которые особенно важны на более крупных, хорошо энерговооруженных корпусах, где при и так немалых затратах на приобретение и обслуживание не выжать максимум эффективности — непростительное разгильдяйство. 

Разнообразие различных форм нержавеющих винтов от разных производителей действительно поражает: все направлено на то, чтобы обеспечить возможность оптимального подбора винта для практически любого сочетания «корпус-мотор», коих в мире произведено великое множество. При всем вышесказанном, нержавеющие винты являются самыми дорогими, но в конечном итоге они стоят своих денег, поскольку обуславливают великолепные эксплуатационные показатели и влияют на экономичность. Как и в случае с алюминиевыми винтами, есть оригинальные и неоригинальные винты. Из производителей оригинальных стальных полированных винтов для водной техники можно отметить такие крупные бренды, как, например, Yamaha, Mercruiser, Volvo Penta, Yanmar и некоторые другие. Но поистине безграничный выбор вариантов полированных нержавеющих винтов предоставлен компаниями, специализирующимися исключительно на производстве гребных винтов для подавляющего большинства существующих образцов рекреационного маломерного флота. А некоторые производители, как, например, Michigan Wheel Corporation, специализируется даже на производстве гребных винтов для коммерческих и индустриальных вальных применений на различных буксирах, баржах, водоизмещающих стальных катерах, малых теплоходах и т.д. Из наиболее популярных и распространенных марок неоригинальных винтов следует также упомянуть такие, как Power Tech (США), Quicksilver (США), Solas (Тайвань). При этом одна только линейка полированных нержавеющих винтов Power Tech насчитывает около ста различных типоразмеров винтов практически для большинства подвесных моторов и колонок любого мирового производителя, за исключением Yanmar и Selva.

Что касается ремонтопригодности нержавеющих стальных винтов — и тут они на высоте: поврежденная лопасть наваривается и обтачивается по лекалу целой лопасти, а при незначительном повреждении правится напильником, при этом тот же алюминий (особенно на современных винтах с тонкими лопастями) при несильном ударе может потерять до 50% площади лопастей. Со втулками, которые проворачиваются при ударе, тем самым смягчая ударное воздействие на шестерни редуктора, дело обстоит так же, как и с алюминиевыми винтами: втулки бывают сменные наборные, которые можно заменить при разрушении, бывают и резиновые демпферы, которые приходится потом либо перепрессовывать, либо перетачивать на алюминиевые вставки, после чего такой винт рекомендуется иметь на борту только в качестве запасного.

И напоследок нужно все-таки развеять миф о том, что с алюминиевым винтом при ударе редуктор и шестерни останутся целыми, а, дескать, со стальным винтом от трансмиссии мало что останется. Это весьма распространенное заблуждение. На самом деле при легком ударе редуктор с любым винтом останется цел — максимум провернет втулку винта. При этом лопасти алюминиевого винта могут значительно деформироваться, в то время как стальные лопасти пострадают гораздо меньше — основную функцию амортизации удара все равно возьмут на себя резиновый демпфер или наборная втулка. То есть провернутой втулка может оказаться и с алюминием, и с нержавейкой. При этом на большой скорости при сильном ударе в 99% случаев расколется сам редуктор от удара пяткой о подводное препятствие — и материал установленного винта в такой ситуации уже неважен — в любом случае это дорогостоящий ремонт, если не полная замена всего узла. Поэтому здесь как повезет, и совсем не нужно думать, что, надев алюминиевый винт и отказавшись от приобретения улучшенных гидродинамических характеристик, можно с высокой долей вероятности спасти трансмиссию при серьезном ударе о подводное препятствие. Сломать на самом деле можно все, даже редуктор с резиновым винтом, если переусердствовать. Исключение составляют реки с перекатами и акватории с мелководьем, где частая замена винта в результате повреждения заставляет остановиться на алюминии, поскольку при такой частоте выхода винтов из строя дорогих нержавеющих винтов просто не напасешься. Хотя для таких условий существуют водометы.

Итак, какой же винт выбрать — алюминий или все-таки нержавейку? Стоит ли тратить деньги на более дорогой и качественный винт? Ответ однозначен: стОит! Особенно для быстроходных глиссирующих катеров с моторами мощностью 50–70 л.с. и выше, которые эксплуатируются на достаточных глубинах и обширных акваториях, где достижение оптимальных режимов движения корпуса в зависимости от оборотов, экономия топлива, правильная дифферентовка на ходу и даже комфортный шумовой фон исключительно важны в процессе эксплуатации. Даже некоторые владельцы небольших надувных и жестких лодок с моторами 25–30 л.с. с большим удовольствием устанавливают полированные нержавеющие винты, радуясь достигнутым по сравнению с алюминиевыми винтами результатам.

Обобщая все преимущества нержавеющих винтов пред алюминиевыми, и тем более пластиковыми, выделим главные (при условии грамотного подбора):

- экономия топлива (до 10%) за счет полированной поверхности лопасти, более тонкого профиля, лучших гидродинамических качеств;

- меньшее проскальзывание за счет применения интерцептора, лучшие пропульсивные свойства, существенно меньшее завоздушивание, что позволяет откидывать мотор или колонку на максимальные углы с целью подъема носа лодки из воды, уменьшения смоченной поверхности днища — и, следовательно, снижения гидродинамического сопротивления, что в совокупности позволяет поддерживать более высокую скорость при сохранении тех же оборотов двигателя;

- более эффективный и быстрый выход на глиссирование;

- более высокая крейсерская скорость;

- большая максимальная скорость;

- меньшее проскальзывание за счет применения интерцепторов и сложной профилировки лопастей;

- возможность тонкого регулирования кормовой и носовой центровки при движении катера за счет выбора винтов с большим или меньшим углом наклона лопастей;

-  лучшая балансировка, снижение вибрации и шума;

- высокая прочность и ремонтопригодность.

Оптимальный по нагрузке винт.

В заключение попробуем дать несколько советов по подбору оптимального по нагрузке гребного винта для своего катера. Во-первых, обязательно иметь тахометр и прибор замера скорости (лучше GPS). Первое, с чего нужно начать, — это определить тип винта, который подходит по посадочному месту для вашего подвесного мотора или угловой колонки. Типы и размеры посадочных мест, втулок и упорных шайб известны специалистам в компаниях, торгующих товарами для водной техники, так что перед покупкой винта вам хотя бы нужно знать, как называется ваша колонка или мотор, знать мощность, модель и, желательно, год выпуска. На основе этих данных специалист легко подберет нужный тип и размер ступицы винта. Далее начинается самое интересное — подбор нужного по нагрузке винта. Многие наслышаны, что винты бывают скоростные и грузовые. Часто человек хочет добиться увеличения скорости за счет установки скоростного винта (т.е. винта с большим шагом, чем был) без предварительного анализа имеющихся параметров — оборотов и скорости. Далеко не факт, что после установки более скоростного винта ваш катер пойдет быстрее — возможно, наоборот, мотор не сможет раскрутить такой винт до требуемых оборотов и скорость упадет, либо катер вообще не сможет выйти на глиссирование.

В большинстве случаев человек уже имеет какой-то винт, установленный на его катере или лодке, но либо владельца что-либо не устраивает в имеющемся винте, либо он хочет достичь существенно лучших показателей при эксплуатации своего плавсредства. Чтобы предварительно определить, какой шаг, диаметр и форма лопастей лучше подойдут для конкретного комплекта «катер-мотор», нужно отталкиваться от уже замеренных характеристик на старом винте — измеряем максимальные обороты и максимальную скорость на данных оборотах. Далее полезно иметь промежуточные замеры оборотов и скорости в крейсерских режимах с интервалом хотя бы в 1000 оборотов. Т.е. замеры производятся с момента выхода на глиссирование (меряем обороты, скорость) и далее через каждые 1000 оборотов — вплоть до максимальных. Если винт не позволяет развить мотору максимальные паспортные обороты — такой винт «недокручивает» и считается гидродинамически тяжелым (не путать с физическим весом винта, который не имеет никакого значения). В случае, если же винт позволяет мотору раскручиваться за пределы допустимой красной черты на тахометре, винт считается гидродинамически легким и «перекручивает». Перекрут — очень вредное явление для здоровья мотора, эксплуатировать двигатель на оборотах, превышающих максимальные паспортные, категорически противопоказано. Да и на средних оборотах слишком «легкий» винт не даст желаемого эффекта: оборотов много, скорости мало — КПД винта не реализован, в результате имеем повышенный расход топлива, увеличенное время в пути, снижение моторесурса двигателя. 

Если винт позволяет раскручивать двигателю полные максимально допустимые обороты (плюс-минус 100–150 оборотов), сильно не перекручивает на полностью открытом дросселе и катер развивает оптимальную крейсерскую и максимальную скорость — такой винт можно считать оптимально подобранным. Но! Нет предела совершенству, и при, казалось бы, идеальной картине с существующим винтом можно достичь еще более впечатляющих результатов, если попробовать подобрать оптимальный полированный нержавеющий гребной винт. Вот тут-то начинаются «дебри», известные только специалистам-профессионалам либо сильно продвинутым пользователям. Есть масса частных случаев, когда обороты достигнуты, но лодка «не едет», или, наоборот, винт «недокручивает», лодка долго и медленно разгоняется и, в конце концов, идет с достаточно высокой скоростью, но только с легкой загрузкой, при этом слишком «тупо» реагирует на газ и не везет больше одного человека. На все такие и подобные варианты поведения лодки могут влиять не только шаг и диаметр как базовые характеристики любого винта, но и дисковое соотношение, форма и площадь лопастей, их профиль, толщина входящей кромки, наличие или отсутствие интерцептора и прочие факторы. 

Чтобы не путаться в огромной массе различных условий и не набивать шишки за свой счет, лучше обратиться к специалистам.

Ответы на наиболее распространенные вопросы, возникающие при выборе винта.

С одним и тем же винтом можно достичь максимальной скорости и наибольшей грузоподъемности? 

Нет. Для достижения высокой скорости используются шаг или диаметр, неподходящие для грузоподъемности – где совершенно другие рабочие условия. Если хотите обойтись одним винтом, то решите, что является самым важным, исходя из этого и выбирайте винт.

3 или 4 лопасти? 

Для большинства катеров рекомендуются винты с 3 лопастями. Эти винты обеспечивают хороший разгон и работу на основной скорости.

Tрехлопастной винт имеет меньшее сопротивление и позволяет (теоретически) развить большую скорость. Четырехлопастной имеет больший упор, скорость с данным винтом на режимах от малого хода до 2/3, должна быть выше.

Винты с 4 лопастями имеют большее дисковое отношение, рекомендуюися для более тяжелых лодок и катеров с корпусами высокой эффективности, оснащенными более мощными двигателями. По сравнению с 3 лопастями, они лучше «работают» при разгоне, наиболее эффективны при буксировке воднолыжников и парашютистов, и обладают меньшим количеством вибраций на высоких скоростях.

Для моего катера есть винт 13" и 14" диаметра. Меньший диаметр с большим шагом - это же самое?  

Шагом нельзя заменить диаметр. Диаметр непосредственно связан с мощностью двигателя, количеством оборотом в минуту, и скоростью, на которые указывают ваши требования. Если эксплуатационные режимы предполагают 13" диаметр, то при установке 12" будет уменьшина его эффективность.

Необходимо ли использовать высокую температуру, чтобы установить или снять винт?   Нагрев никогда не должен использоваться при установке винта, и поэтому, должен редко требоваться для снятия. Если невозможно снять винт используя мягкий молоток, может помочь аккуратный нагрев паяльной лампой. Не используйте сварочную горелку, поскольку быстрая, резкая высокая температура изменит структуру бронзы, создав внутренние напряжения, могущие привести к расколу ступицы.

Каково преимущество использования второго винта - левого вращения?

Два винта, работающих в одном направлении на лодках (судах), создадут реактивный момент. Другими словами, два правых винта будут наклонять катер налево.

Два винта противоположного вращения на одинаковых двигателях устранят этот реактивный момент, потому что левый винт уравновесит правый. Это приведет к лучшему прямолинейному движению и управлению при высокой скорости.

Почему с моторами одинаковой мощности используются разные винты? 

Это происходит из-за различий в понижающих передаточных отношениях двигателя. Мотор устроен так, что вал винта поворачивается медленней, коленвала. Это обычно выражается как отношение, типа 12:21 или 14:28. В первом примере, передаточное отношение коленчатого вала будет 12, а передача вала винта 21. Это означает, что вал винта повернется только на 57% от оборотов в минуту в коленвала. Чем ниже передаточное отношение, тем больший шаг винта, может использоваться и наоборот.

Компенсация реактивного момента винта.

Руль (штурвал) должен быть расположен относительно вращения винта. Если двигатель имеет правое вращение винта, руль (штурвал) должен находиться справа или на правом борту. Этот борт обычно имеет тенденцию приподниматься в результате действия реактивного момента, а вес водителя это компенсирует.

Какова роль резинового амортизатора в ступице винта?

Он не предназначен, чтобы защитить лопасть от удара, как иногда это считается. Это устройство защищает шестерни редуктора, смягчая удар воздействия на винт. Его главная цель состоит в том, чтобы предотвратить чрезмерный износ или поломку шестерен редуктора двигателя, которые могут произойти из-за удара, который происходит в процессе включения передачи.

Резиновый амортизатор в моем винте, кажется проскальзывает. Возможно ли это?

Такая возможность в принципе существует, но это не происходит слишком часто. Осмотрите винт, если лопасти явно согнуты или искажены, то вы вероятно испытываете кавитацию кавитация часто воспринимается как скольжение втулки. Втулка может быть заменена, если это необходимо, или лопасти могут быть восстановлены с надлежащей точностью, чтобы устранить кавитацию.

Подготовлено по материалам журнала TOUREAST и сайта www.vodkomotornik.ru

назад назад  наверх наверх

    О проекте | Техподдержка | Контакты VLBoat.ru | Условия использования | Реклама на сайте | Наши баннеры | Партнеры | Карта сайта