9 / 11
Рис. 4. Зависимость КПД гребного колеса с разрезными лопатками от скорости
движения
В то же время при гребке протекание воды по щелям указанной
геометрии затруднено из-за инерционности потоков воды, которые для
этого должны поворачивать со значительными ускорениями. Поэтому,
как и при сплошных лопатках, создается тянущее воду пониженное
давление за разрезной лопаткой, а также толкающее воду повышен-
ное давление перед лопаткой. В результате разрезные лопатки обес-
печивают эффективность ускорения воды назад. Таким образом, щели
указанной геометрии не снижают создаваемый упор.
Вертикальная составляющая скорости движения воды, возникаю-
щая при гребке после взаимодействия с нижними лопатками, при
взаимодействии с верхними лопатками эффективно преобразуется в
горизонтальную, что увеличивает горизонтальную составляющую им-
пульса, направленную назад относительно скорости судна, и повышает
эффективность движителя.
В результате принятых мер гребное колесо оказывается высоко-
эффективным движителем при высоких скоростях движения судна:
значение
η
при скорости судна
v
v
= 45
км/ч достигает 55%. Кроме
того, при меньших
v
v
оно оказывается даже несколько более эффек-
тивно — при условии сохранения приведенного ранее соотношения
между
v
v
и
ω
, обеспечивающего плавный вход в воду (см. рис. 4).
Таким образом, гребное колесо новой конструкции имеет качества,
важные для применения, в том числе в условиях Крайнего Севера. Зна-
чительный интерес представляет разработка движителей с примене-
нием гребных колес для вновь создаваемых судов амфибийного типа.
ЛИТЕРАТУРА
1.
Попов С.Д.
,
Чувашев С.Н.
Проектирование и комплексное математическое моде-
лирование судна на воздушной подушке для регионов Севера, Сибири и аркти-
ческого континентального шельфа // Инженерный журнал: наука и инновации.
2013. № 3. С. 10. URL:
http://engjournal.ru/catalog/mathmodel/hidden/640.html.DOI: 10.18698/0236-3941-2015-6-50-58.
2.
Демешко Г.Ф.
Проектирование судов. Амфибийные суда на воздушной подушке.
Кн. 2. СПб.: Судостроение, 1992. 329 с.
3.
Non-standard
boat operator’s handbook. Washington: U.S. Coast Guard. 172 р.
4.
Баадер Х.
Разъездные, туристические и спортивные катера. Л.: Судостроение,
1977. 382 с.
5.
Куликов С.В.
,
Храмкин М.Ф.
Водометные движители (теория и расчет). Л.: Су-
достроение, 1980. 312 с.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 109