Гоебные 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 Я_р, 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.9.20 показаны зависимости тяги на гаке Z = P_e-R₆ буксира для ВФШ, рассчитанного: 1 - на ре­жим хода легкачем; 2 - на режим на швартовых; 3 - при установке ВРШ.

Важный 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, 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.

УПРАВЛЯЕМОСТЬ СУДНА

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 L/B 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.