Скоростные суда с необычными водомётными установками
Широкое, а на быстроходных паромах-катамаранах и преимущественное применение ВД обусловлено особенностями их конструктивной компоновки и рядом эксплуатационных преимуществ, по сравнению с ГВ. Напомним, современный ВД представляет собой комплексную движительную установку, целиком расположенную внутри корпуса судна. Основными элементами этой установки являются: входной (с водозаборником) и выходной патрубки, лопастной механизм (насос или ГВ в трубе), направляющий и спрямляющий аппараты, водовод (водометная труба), выходное реактивное сопло и реверсивно-рулевое устройство. Предложено большое разнообразие конструктивных схем и модификаций указанных выше элементов водометной установки.
К преимуществам современного ВД относятся:
— конструктивная простота и повышенная надежность;
— более низкие уровни гидроакустического шума (на 6-10 дБ) и вибрации корпуса;
— отсутствие на корпусе выступающих частей и связанного с ними дополнительного сопротивления воды движению;
— возможность реверсирования судна (путем изменения направления реактивной струи) при постоянном вращении двигателя в одном направлении, что повышает моторесурс ЭУ;
— лучшая управляемость судна в широком диапазоне скоростей переднего и заднего хода и более высокие инерционные характеристики;
— возможность эксплуатации лопастного механизма ВД при высоких скоростях хода без кавитации;
— обеспечение соответствия ВД двигателю при нерасчетных условиях эксплуатации (например, при увеличении сопротивления движению вследствие обрастания корпуса, при ходе на волнении, а также при изменении нагрузки судна).
Анализ проектных данных, результатов испытаний и эксплуатации построенных водометных судов показывает, что в диапазоне малых и умеренных скоростей хода (15-25 узлов) водомет по пропульсивным качествам уступает гребному винту. При скоростях более 40 узлов, когда КПД винта снижается из-за кавитации, а рабочее колесо ВД может быть спроектировано некавитирующим, оба типа движителя становятся сравнимыми по КПД. При еще более высоких скоростях (свыше 50 узлов) водомет превосходит гребной винт по эффективности.
В последнее время в нашей стране и за рубежом проводятся исследования по разработке путей дальнейшего повышения гидродинамической эффективности ВД. Решение этой задачи может быть достигнуто различными методами. Во-первых, путем снижения гидравлических потерь, обусловленных протеканием жидкости через водовод движителя, и, во-вторых, посредством использования более рациональных конструкций водозаборного устройства.
Одним из перспективных средств снижения гидравлических потерь в водопроточной части ВД без каких-либо дополнительных затрат энергии является, например, изменение микрогеометрии обтекаемой поверхности трубы при помощи микробороздок (риблетов), ориентированных в направлении основного потока. Такие поверхности получили название оребренных.
Большое значение для повышения пропульсивных качеств водометного судна имеет правильный выбор типа и конструкции водозаборного устройства, обеспечивающего насосный комплекс необходимым расходом воды.
Вместо обычно применяемого в современных ВД сосредоточенного отбора воды через отверстие в корпусе (или специальный патрубок, выходящий за пределы корпуса) в отечественной практике предложен так называемый распределенный отбор. Отбор жидкости осуществляется из пограничного слоя через поперечный щелевой канал, идущий по ширине днища. Как показали модельные испытания, при такой схеме улучшаются условия взаимодействия ВД с корпусом — возрастает коэффициент попутного потока, повышаются пропульсивные качества судна в целом.
К преимуществам современного ВД относятся:
— конструктивная простота и повышенная надежность;
— более низкие уровни гидроакустического шума (на 6-10 дБ) и вибрации корпуса;
— отсутствие на корпусе выступающих частей и связанного с ними дополнительного сопротивления воды движению;
— возможность реверсирования судна (путем изменения направления реактивной струи) при постоянном вращении двигателя в одном направлении, что повышает моторесурс ЭУ;
— лучшая управляемость судна в широком диапазоне скоростей переднего и заднего хода и более высокие инерционные характеристики;
— возможность эксплуатации лопастного механизма ВД при высоких скоростях хода без кавитации;
— обеспечение соответствия ВД двигателю при нерасчетных условиях эксплуатации (например, при увеличении сопротивления движению вследствие обрастания корпуса, при ходе на волнении, а также при изменении нагрузки судна).
Анализ проектных данных, результатов испытаний и эксплуатации построенных водометных судов показывает, что в диапазоне малых и умеренных скоростей хода (15-25 узлов) водомет по пропульсивным качествам уступает гребному винту. При скоростях более 40 узлов, когда КПД винта снижается из-за кавитации, а рабочее колесо ВД может быть спроектировано некавитирующим, оба типа движителя становятся сравнимыми по КПД. При еще более высоких скоростях (свыше 50 узлов) водомет превосходит гребной винт по эффективности.
В последнее время в нашей стране и за рубежом проводятся исследования по разработке путей дальнейшего повышения гидродинамической эффективности ВД. Решение этой задачи может быть достигнуто различными методами. Во-первых, путем снижения гидравлических потерь, обусловленных протеканием жидкости через водовод движителя, и, во-вторых, посредством использования более рациональных конструкций водозаборного устройства.
Одним из перспективных средств снижения гидравлических потерь в водопроточной части ВД без каких-либо дополнительных затрат энергии является, например, изменение микрогеометрии обтекаемой поверхности трубы при помощи микробороздок (риблетов), ориентированных в направлении основного потока. Такие поверхности получили название оребренных.
Большое значение для повышения пропульсивных качеств водометного судна имеет правильный выбор типа и конструкции водозаборного устройства, обеспечивающего насосный комплекс необходимым расходом воды.
Вместо обычно применяемого в современных ВД сосредоточенного отбора воды через отверстие в корпусе (или специальный патрубок, выходящий за пределы корпуса) в отечественной практике предложен так называемый распределенный отбор. Отбор жидкости осуществляется из пограничного слоя через поперечный щелевой канал, идущий по ширине днища. Как показали модельные испытания, при такой схеме улучшаются условия взаимодействия ВД с корпусом — возрастает коэффициент попутного потока, повышаются пропульсивные качества судна в целом.


Женева, 8 марта – Чаоюн Ван, Председатель China Equity Investment Group, и Ксавьер де Лескьен, LE DEFI, французской компании, вкладывающей средства в проведение спортивных состязаний, сегодня объявили о начале совместного проекта, который открывает перед Китаем возможность впервые принять участие в "Кубке Америки ".