Лодочные моторы устройство водометы

ликбез от дилетанта estimata

Для начинающих по основам в области безопасности жизнедеятельности (БЖД), экстремальных чрезвычайных ситуаций, выживания и туризма. Также пригодится рыбакам, охотникам и другим любителям природы и активного отдыха.

Четверг 22 июля 2021 года.

Реактивные двигатели (водомётный движитель, водомёт)

Реактивные двигатели (водомётный движитель, водомёт) -Propulsion (пропульсия, короче говоря, это нечто особенное) устройство, Он преобразует энергию двигателя в процесс, который приводит в движение транспортное средство), сила, которая движет лодку, создается струей воды, выталкиваемой из лодки. Особенно популярны водомётные двигатели, когда есть необходимость двигаться по мелководью.

  • Рабочее колесо Рабочее колесо находится внутри корпуса морского водомета и безвредно для людей, находящихся в воде. Это основная причина, по которой водометы используются на гидроциклах и лыжных буксировщиках. Спасательные лодки – еще одна область, где безопасность водометов может быть очень важна. Благодаря тем же плавательным средствам. с водомётов Они могут преодолевать мелководье, преодолевать засоренные участки водоема (замусоренные фарватеры) и отдельные препятствия, выступающие из воды (подъемы, отмели и т.д.). Сам двигатель.
  • На высоких скоростях КПД выше, чем КПД винта (обеспечивается максимальной скоростью или повышенной эффективностью использования топлива).
  • Плавательные средства. с водомётным Нет дополнительного сопротивления воды, присущего двигателю с открытым пропеллером (если лопасти пропеллера создают дополнительное сопротивление).
  • водомётные Плавательные средства более стабильны и ими легче управлять (потому что водомёт он стабильно работает даже на резких поворотах на высоких скоростях, как будто плавсредство “засасывает” в воду).
  • Водное судно. с водомётом Может менять направление почти на лету и даже двигаться боком (это невозможно для обычных лодок с гребными винтами). Поворот на 180° обеспечивает экстренное торможение с минимальным тормозным путем (такой поворот не может быть выполнен двигателем с пропеллером, так как это перегружает приводной вал и может привести к поломке).
  • Меньший гидродинамический шум по сравнению с гребными винтами.
  • сам винт в водомёте Работает в условиях, близких к идеальному устойчивому состоянию, без влияния внешнего потока воды
  • Менее эффективны, чем винты на низких скоростях (например, при запуске/разгоне) по следующим причинам
    • Помимо собственно полезного груза, необходимо также транспортировать воду в трубопроводе (используется в качестве рабочей жидкости)
    • Потеря мощности из-за трения воды о стенки трубопровода (но этот недостаток компенсируется увеличением КПД рабочего колеса)
    • Потери мощности из-за турбулентности потока воды в канале водомёта.

    Струи воды могут забиваться водорослями, которые могут намотаться на вал крыльчатки и засорить его. В случае заклинивания водомёта Для предотвращения повреждения стационарного двигателя на валу предусмотрены срезные шпонки. Удаление водорослей водомётный Для открытия двигателя открывается и снимается смотровой люк. Инспекционный люк находится в своеобразном “колодце”, конец которого поднимается выше линии осадки, обеспечивая доступ к водоводу над водой.

    Применение водомётного двигателя

    Водометы обычно используются на мелководных судах, от легких моторных лодок до быстроходных катеров и буксиров.

    Водяные пушки можно использовать в качестве движителей устройства Улучшить маневренность лодки.

    Производители подвесных моторов выпускают подвесные моторы с водомётным Пропеллеры или модули, предназначенные для самостоятельной установки: гидравлические циклы, используемые на крамп-скинах и пекарнях.

    Поилки активно используются на советской и российской плавающей бронетехнике, в частности на плавающих танках ПТ-76, бронетранспортерах БТР-50, БТР-60, БТР-70, БРДМ-2, БТР-. 80, БТР-90 и т.д.

    Водяные двигатели используются в военно-морском флоте. Итак, в РФ, водомётный двигателей, имеются малые ракетные корабли проекта 21631 и атомные подводные лодки проекта 955 “Борей”.

    Устройства и принципы работы водомётного двигателя

    В общих чертах, водогрейные движители представляют собой тот же шнек, но окруженный трубами. Вот почему. устройство водомёта, Условно он состоит из двух частей: крыльчатки и подачи воды (водомётной трубы).

    Рабочее колесо.

    Крыльчатка – это, по сути, водяной насос, в котором винт окружен кольцом, что снижает потери мощности.

    • Осевой тип наиболее прост в изготовлении, но имеет низкий уровень эффективности. Кроме того, они могут функционировать только на низких скоростях из-за наличия кавитационных эффектов (процесс схлопывания пара и последующего схлопывания паровых пузырьков и одновременной конденсации пара в потоке жидкости).
    • Тип OSE-DIAGONAL предназначен для двигателей со средним числом оборотов. Уровень эффективности немного выше, чем у осевых рабочих колес
    • OSE-DIAGONAL и SCHUNEKOV – современные рабочие колеса, которые изготовлены с учетом современных технологий. Основными преимуществами обоих типов являются высокая эффективность на высоких оборотах и способность взаимодействовать с двигателем при наличии высоких оборотов.

    Рабочие колеса обычно отливаются с последующей механической обработкой лопастей. Некоторые производители выпускают сварные рабочие колеса, в которых предварительно обработанные лопасти привариваются к ступице. Этот метод приемлем для низкоскоростных осевых рабочих колес и не вполне приемлем для высокоскоростных движителей. Значительный дисбаланс таких рабочих колес и различные силы, действующие на лопасти, всегда приводят к отделению лопастей, что может привести к разрушению всего механизма.

    Небольшие производители гидроизоляции для судостроения создают рабочие колеса методом точного литья с минимальной обработкой. Этот метод значительно снижает производственные затраты при точной геометрии.

    Водовод (водомётная труба)

    • Водозаборник – это фронтальная область, которая помогает перемещать воду к винтовой части
    • Аппаратные элементы, преобразующие вращательное движение воды, упрощены
    • Элементы форсунок
    • Наконечник трубки, где водяная масса находит свой выход
    • реверсивно-рулевое устройство (РРУ)

    Водяные трубки располагаются внутри или снаружи контейнера. Эффективность водомётногДля движения зависит от формы, водозабора и конструкции водовода.

    Водоводы с гидродинамической точки зрения являются водомётногЧто касается двигателя. Кроме того, водозабор, как правило, конструктивно является несущей силой водонагревательного движения. Подготовка” воды перед рабочим колесом происходит в водозаборнике. Очень важно, чтобы поток жидкости, подходящий к крыльчатке, был равномерным и слоистым по всему поперечнику. Кроме того, закон изменения сечения водозаборника позволяет достичь минимального вакуума на входе в водозаборник.

    Принцип работы водомётного двигателя

    Принцип работы водомёта Это похоже на принцип работы реактивных двигателей. Основное отличие – поток воды, выходящий из сопла (а не поток воздуха, как в реактивном двигателе). водомёта.

    Отверстия, предназначенные для разбрызгивания воды в водоемы, расположены на дне плавательного средства. Водозаборники содержат сетку, которая может отфильтровывать водоросли и плавающий мусор. При строительстве водозабора специалисты стараются обеспечить ламинарное течение потока воды. Это значительно улучшает общие характеристики двигателя.

    Вода, находящаяся в водомёте, Благодаря крыльчатке вода движется по трубе потока воды. Проходя через крыльчатку, поток воды ускоряется на своем пути, после чего вода попадает в более узкий участок водонепроницаемой трубы, еще больше увеличивая скорость прохождения. (Это еще больше увеличивает скорость движения воды).

    Кроме того, вода поступает в скрытое устройство. Она оснащена подколенной костью особой формы, которая оказывает небольшое сопротивление жидкости и движется навстречу ей. Скрывающие устройства могут иметь различную конструкцию. Самые популярные из них – лопатки. Именно эта разновидность конструкции позволяет скрытым устройствам одновременно выполнять функцию насадки. устройства.

    Струя воды попадает в сопло (если оно скрыто устройство (не выполняет эту функцию). Уменьшение проходного холма передает давление воды на его скорость.

    Образовавшаяся масса выброшенной воды создает акцент движения, и плавательное средство начинает двигаться.

    Реверсивно-рулевое устройство (RRU) Обеспечивает маневрирование и поворот плавательного СД. Их производят почти все крупные компании. водомёты Они уникальны и отличаются от других производителей.

    Для фронтального контроля большинство производителей используют различные конструкции ротационных сопел.

    Существует так называемая форсунка для полномасштабного горения , устройство, Он воздействует на поток, образующийся в соплях, поворачивает его и сам поворачивается в потоке. Другими словами, такую насадку можно с полным правом назвать устройством управление вектором тяги водно-огневого движения. Эффективность таких вращающихся форсунок очень высока. В молевых капсулах для улучшения управляемости необходима “Погазовка”, и такая необходимость отпадает при использовании форсунок полного обилия. Конечно, конструкция такого рулевого управления устройства сложнее, чем у вращающегося сопла.

    В качестве рулевого устройства Иногда они используют ручки в потоках. Такие устройства Они имеют много недостатков: худшая управляемость, нагрузка на конструкцию, до 5% меньшая эффективность управления движением, повышенное усилие на рулевом управлении устройстве.

    Схема RRUE известна, когда руль потока перекрывает весь поток струй водяной помехи при повороте на 90 градусов и вода начинает поступать в реверсивную камеру для обеспечения заднего хода.

    Недостатком многих RRU является нарушение управления в режиме реверса (это когда руль приходится крутить влево, чтобы повернуть вправо по курсу). Неэффективный реверс устройства – При сравнении различных типов двигателей один из основных аргументов не в пользу двигателей со смешиванием воды.

    Функции управления водомётным двигателем

    Управление плавательным средством с водной смесью сильно отличается от управления плавательным средством с помощью шнека. Это особенно заметно при маневрировании в ограниченных акваториях. Преимуществом плавательных средств с водосжигающими движениями является то, что они сохраняют полную управляемость, когда дефлектор установлен в нейтральном положении.

    Однако есть и недостатки. Проблемы возникают при переходе от обычной одноногой системы управления к рычагу управления водой.

    Некоторые производители водных помех пытаются копировать обычную систему ног, но это приводит к довольно негативным результатам. Конечно, в какой-то мере это помогает водителю освоить движения водовоза, но всегда следует помнить, что водовоз играет роль в нейтральном положении реверс-редуктора. Поэтому при использовании бордюра можно стоять на месте – когда потоки, направленные в “обратную сторону”, уравновешивают друг друга.

    Учение о контроле над водой заключается в том, что ручки газа следует использовать только на открытой воде, а дефлекторы – в порту. Однако этот трюк очень трудно дается человеку, привыкшему управлять обычным винтовым судном, особенно в случае двойного вмешательства воды.

    Иногда эту проблему пытаются решить, автоматизируя управление с помощью электроники.

    Устройство водомётов

    Идея движущихся водометов появилась гораздо раньше, чем был изобретен гребной винт. В 1784 году Джеймс Рамсей продемонстрировал на реке Потомак первый пароход с водометным двигателем. Известны также результаты испытаний, проведенных на Королевском флоте в 1867 году. 760-литровые паровые машины были установлены на 50-метровых канонерских лодках, оснащенных центробежными водометами. С. Этот двигатель с частотой вращения 40 об/мин приводил в действие насос, ротор которого имел диаметр около 4,25 м. Оснащенная такой установкой, канонерская лодка развивала скорость 17,2 км/ч. Впоследствии были проведены многочисленные исследования и полевые испытания различных конструкций в акватории. Возможно, последним решением, имевшим принципиальное значение в этой области, была идея Гамильтона в 1953 году поднять центробежное сопло над водой, тем самым значительно увеличив скорость (с восемнадцати (18) до 27 км/ч в лодке).

    Движение сгорания воды действует аналогично гребному винту. Вода всасывается вперед, лопасть насоса разгоняется, как лопасть винта, а затем вода выталкивается на корму. Устройства. водомёта Как правило, он состоит из насоса с валом (винт), водонапорной трубы (водовод), скрытого устройства (реверсивный пропеллер) и реверсивного мотовила устройства. Когда насос вращается на всасывающей стороне лопасти, подобно быстроходному винту, создается вакуум благодаря воде, поднимающейся к насосному колесу (водозаборнику). Здесь под действием некоторого ускорения вода выбрасывается в сопло. Выходная часть немного меньше диаметра трубы насоса.

    Как вы знаете, использование водных конвертеров в высокоскоростных сосудах связано с определенными трудностями. Например, очень важным является тот факт, что все, даже самые важные элементы в воде можно определить расчетным путем, практически в каждом случае и для каждого конкретного сочетания корпуса и силовой установки – необходимо проводить обширные эксперименты по различным параметрам движения (диаметр и шаг ротора, сужение сопла, вход и геометрия сопла и т.д.), которые варьируются, и необходимо проводить обширные эксперименты. Было обнаружено, что в выборе контуров корпуса участвует тонкость. При наличии обычных гребных винтов под днищем, линия его крепления чаще всего находится под центром тяжести лодки. Под воздействием этой силы лодка приобретает кормовое шасси. Это уменьшает влажную поверхность тела на ходу.

    Водная смесь находится внутри корпуса – на дне лодки, поэтому этот эффект не исчезает, а значительно уменьшается. Таким образом, при установке водяного колеса лодки, предназначенные для работы на гребных винтах, имеют меньший ходовой дифферент, увеличилась смоченная поверхность корпуса и потеряна постоянная скорость. Кроме того, корпуса с высокими заостренными концами носа и большим “твистом” (изменяющимся углом кипения по длине блестящей части днища) не являются неустойчивыми на трассе, но управляемы в поворотах. Удержание клина или днища на транце оказалось неприемлемым при использовании водяных знаков.

    Благодаря близкой возможности потока одновременно пропускать одинаковое количество воды через небольшое сечение, скорость потока увеличивается, создается и акцент.

    За рулем во время работы воды, двигатель внутреннего сгорания является напорным каналом. Это насадка, которая формирует струю для обеспечения тяги. Площадь среза сопла меньше, чем на его входе, поскольку рабочее колесо создает повышенное давление. Она должна быть преобразована в кинетическую энергию выпущенной струи. Это означает, что необходимо обеспечить увеличение скорости. Насадка может быть выполнена с внешним прессом – в этом случае на конце участка прототипа предусмотрено внешнее сужение трубопровода или имеется внутреннее отверстие. Продолжение втулки скрытого устройства. При выборе формы и геометрических элементов выходного патрубка стремятся к плавному удалению жидкости из насоса. Для сокращения длины движения в некоторых конструкциях форсунка совмещена со скрытым устройством на рабочем колесе. Такое расположение снижает диффузионную способность потока и гидравлические потери.

    В движениях с водяной смесью, в отличие от книг “row giri”, изменение направления вращения колеса во время работы не меняет направление интенсивности остановки. Поэтому эти грузчики оснащены специальными инверсиями устройствами, отклоняющими реактивную струю на 180°, что приводит к изменению направления действия силы реакции струи, а значит, и направления тяги движителя. Поскольку эти устройства также используется для управления лодкой, обычно называется обратной линейкой. Конструктивно осевые насосы могут быть созданы по одноступенчатой или многоступенчатой схеме (рис. 1).

    США. 1 . A – Одноступенчатый осевой насос. 1 – Реверсивная насадка. 2 – Форсунка; 3 – Уплотнительное устройство; 4 – Рабочее колесо. 5-Драйв. B – 3-ступенчатый осевой насос. 1-Реверсивная насадка. 2-Контрольная заслонка. 3-Насадка; 4-Три рабочих колеса. 5-Привод; 6-Управляющее устройство.

    Существует также водолей с диагональным насосом SO -CALLED (рис. 2).

    США. 2. A – диагональный насос (США). Устанавливается на патрульных катерах. 1-Реверсивная насадка. 2-Насадка; 3-Консервирующее устройство; 4-Рабочее колесо. 5-Drive. B-Поворотные бодметы с диагональными насосами, установленные за транцем лодки. 1-Реверсивная насадка. 2-Насадка; 3-Консервирующее устройство; 4-Рабочее колесо. 5-Drive.

    Споры об обоснованности использования воды в лодках и мотолодках продолжаются уже более 12 лет. Например, в нашей стране, начиная с 60-х годов, когда появились первые проекты отечественных двигателей внутреннего сгорания на остановленной воде, конструкторы и промышленники не высказывают общего мнения по этому вопросу. Поскольку эта тема сегодня очень актуальна (сторонников той или иной точки зрения всегда хватало), стоит остановиться более подробно на обсуждении участвующих сторон. Излишне говорить, что сторонники промышленного производства на водоемах – это в основном сторонники инженеров-водников, вынужденных преодолевать трещины, броды и заросшие участки водохранилищ. Действительно, огромное количество мелких рек и ручьев захлебываются в мелких сплавинах леса и ручьев. Их численность постоянно увеличивается за счет прогрессирующего бродяжничества. Самая удобная и доступная силовая установка в этих условиях – подвесные двигатели – в большинстве случаев невозможна. На таких маршрутах на помощь могут прийти только незаменимые бодметы.

    Известным достоинствам водоемов (небольшие осадки сосудов, отсутствие выступающих в габаритах деталей) присущи и определенные недостатки. Главными из них являются трение воды о стенки водовода, направляющее устройство и значительные потери на поглощающую решетку. Кроме того, следует отметить, что даже при самых высоких скоростях в насос должна поступать вода, а не смесь воды и воздуха. Если дно лодки слишком плоское или имеет обратную котловину, например, на лисьих упряжках, воздух всасывается очень легко. В присутствии пузырьков воздуха в воде акцент на вмешательство воды значительно уменьшается.

    Необходимо также учитывать уникальное поведение лодок с водяным баком с небольшими и умеренными движениями. Увеличение и уменьшение скорости лодки с обычными гребными винтами происходит почти пропорционально скорости двигателя. Водогрейные движители работают совершенно по-другому. Благодаря давлению, создаваемому насосом, и правильно подобранному диаметру выходного сопла достигается высокая скорость струи. Чтобы струя вызывала максимальный эффект реакции, вся установка, состоящая из двигателя, насоса и выхлопной насадки, должна быть рассчитана на максимальную мощность и вращение двигателя. Как только скорость вращения уменьшается и судно замедляется, давление в системе начинает постепенно снижаться, поскольку диаметр сопла подстраивается под максимальную частоту вращения. В результате скорость снижается гораздо значительнее, чем обороты двигателя. Другими словами, бодомету очень трудно (а иногда и невозможно) преодолевать промежуточные скорости. Например, при плавном увеличении оборотов лодка вначале будет двигаться со скоростью 15 км/ч, а в какой-то момент поспешный рывок увеличит скорость до 50 км/ч. Это может произойти даже при очень незначительном увеличении скорости. Такую же картину можно наблюдать и при пониженных оборотах двигателя.

    Для наглядности можно сравнить режимы работы винтовых и струйных установок при разных скоростях. Например, при 4000 об/мин скорость двух лодок, оснащенных гребным винтом и водометом, составляет примерно 60 км/ч. Если скорость уменьшить до 2000 об/мин, то скорость лодки с гребным винтом составит 27 км/ч. С водяными струями скорость составляет всего 14 км/ч. Эта особенность отражена в ступенчатой форме графика зависимости скорости лодки от частоты вращения. Это характерно для водометов (рис. 3).

    США. 3. график зависимости скорости катера с водометным движителем и гребным винтом от оборотов двигателя (по Baader, 1976).

    Читайте также:
    Лодки Wyatboat: разновидности, характеристики и производитель
Рейтинг
( Пока оценок нет )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: