9.13. Гребные винты регулируемого шага (врш)

Выше (п.9.12) было показано, что обычный винт, называемый также винтом фиксированного шага (ВФШ), способен использовать полную номинальную мощность двигателя только при одном значении поступи , т.е. при одном значении скорости судна. При меньшей скорости винт становится тяжелым, а при большей – легким и подходящими винтами в первом случае был бы винт с меньшим шаговым отношением, а во втором – с большим. Этот недостаток ВФШ привел к созданию винтов с поворотными лопастями (винтов регулируемого шага), способными менять шаговое отношение при повороте лопастей относительно осей, перпендикулярных оси гребного вала, и таким путем использовать полную мощность двигателя при всех условиях плавания. Эта способность ВРШ вместе с рядом других эксплуатационных преимуществ способствовали их применению на судах разных типов. Преимущества ВРШ особенно существенно проявляются у судов, которым в процессе эксплуатации приходится испытывать значительные изменения силы сопротивления движению (буксирные суда, рыболовные траулеры и др.). Если винт буксира рассчитать на режим буксировки воза, то он будет легок в режиме хода без воза (легкачем), если подобрать винт для режима хода легкачем, то он будет тяжел для режима буксировки воза. На рис.9.19 показаны зависимости тяги на гаке буксира для ВФШ, рассчитанного: 1 – на режим хода легкачем; 2 – на режим на швартовых; 3 – при установке ВРШ.

В

Рисунок 9. 19. Тяговые характеристики буксира с различными винтами

ажным свойством ВРШ является его способность изменять упор на обратное направление, что достигается поворотом лопастей на большой угол в сторону уменьшения шага. Это позволяет осуществить реверс судна без изменения направления вращения гребного вала. Таким образом, при установке ВРШ двигатель может быть нереверсивным, а на судах с турбинными установками отпадает надобность в турбинах заднего хода. Кроме того, более быстрое осуществление реверса судна при использовании ВРШ способствует повышению безопасности плавания.

К недостаткам ВРШ относятся большая стоимость, больший вес и несколько меньший КПД на расчетном режиме, чем у ВФШ, вследствие увеличения диаметра ступицы до 28-30% диаметра винта, вместо 18-22% у ВФШ, а также несколько измененной формы контура лопасти.

4. 10. Управляемость судна

10.1. Основные понятия

Управляемостью называется способность судна двигаться по заданной траектории. В зависимости от вида траектории различают устойчивость на курсе, т.е. способность двигаться прямолинейно, и поворотливость, т.е. способность изменять направление движения нужным образом. Наряду с указанными главными свойствами, используемыми в основном режиме движения судна, рассматриваются вспомогательные маневры, используемые при швартовке, при совместном движении с другими судами, при удержании судна в условиях ветра, волнения, на течении и в других случаях. При этом также используются различные режимы работы движителей. Комплекс свойств управляемости с учетом возможностей работы движителей составляет маневренные качества судна. Иначе говоря, маневренность судна – это его способность изменять элементы своего движения с некоторой скоростью.

Главные свойства управляемости, устойчивость на курсе и поворотливость, в некотором смысле противоречивы; чем более устойчиво судно на курсе, тем большие усилия требуются для изменения его курса и наоборот.

Управляемость судна в значительной степени зависит от его формы. Суда с большим отношением и с развитым дейдвудом более устойчивы на курсе, но менее поворотливы, чем суда менее удлиненные с подрезанной кормой.

Большинство судов сами устойчивостью на курсе не обладают и для удержания их на курсе требуется маневрирование рулем, в связи с этим вводят понятие эксплуатационной устойчивости на курсе, под которой понимают способность судна сохранять заданное направление движения с помощью периодических перекладок руля. Степень эксплуатационной устойчивости характеризуется отношением среднего угла отклонения судна от назначенного курса к среднему значению требуемого угла перекладки руля и числом перекладок в единицу времени.