Cu toții ne dorim să deținem doar cele mai bune lucruri, să le folosim cu confort și plăcere. O definiție clară a obiectivelor dvs. vă va ajuta să înțelegeți ce lucruri sau dispozitive sunt cele mai bune pentru dvs. Absolut același principiu se aplică atunci când alegeți o barcă.
Puteți auzi adesea că cumpărarea unei ambarcațiuni de la un brand celebru înseamnă pur și simplu să plătiți în exces pentru un nume mare. Desigur, este necesar să țineți cont de buget, dar dacă vă gândiți bine, faima producătorului nu iese din aer.
De ce ai nevoie de o barca cu jet?
O barca cu reacție este o navă cu un motor cu reacție de apă. Are multe avantaje atât pentru pescuit, cât și pentru recreere acvatică (schi nautic, cheesecake, banane, înot). O barcă cu un astfel de motor este cea mai sigură pentru persoanele aflate în apă, deoarece paletele elicei sunt ascunse în interiorul țevii.Designul tip pompă este mai puțin eficient decât un outboard cu elice, dar este mai puțin susceptibil la deteriorarea din cauza lovirii de fund sau a resturilor.
Weldcraft - bărci de la un producător celebru
Producătorul american de ambarcațiuni cu reacție cu cocă din aliaj de aluminiu Weldcraft operează cu succes din 1968.La mijlocul anilor '60 ai secolului trecut, Norman Evan Riddle a decis să-și creeze propria barcă, folosindu-și experiența în aliaje și cunoștințele în design. Weldcraft a fost fondată în 1968 în Clarkston, Washington, lângă râul Snake. Ideea s-a transformat rapid într-un efort de-a lungul vieții, cu o moștenire bogată.
Bărci moderne cu motoare cu reacție de la producătorul Weldcraft prezintă nu numai noi evoluții, ci și versiuni îmbunătățite ale legendarei serii:
- Cuddy King, cu capacitatea de a instala un motor cu reacție, este conceput pentru a cuceri valurile aspre ale mării;
- Ocean King este o barcă cu reacție cu o cocă din aluminiu laminată la rece complet sudată, un cadru puternic cu suflet întărit, creată având în vedere nevoile pescarilor;
- Legacy - aspect inteligent cu cabină și cârlig de schi;
- Select - ambarcațiuni spațioase cu jet cu ferestre panoramiceȘi plase de tantari;
- Sabre are un corp durabil din aluminiu. Cadru platformă de baie cu arcade întărite. Dimensiuni compacte.
- Renegat - combinație perfectă design elegant si manevrabilitate.
De regulă, oamenii care decid să-și conecteze ocupația (fie ea un hobby sau o profesie) cu corpuri de apă precum râuri sau lacuri, mai devreme sau mai târziu se confruntă cu problema alegerii unei ambarcațiuni și a tipului de propulsie pentru aceasta. Motor-jet de apă sau elice? Fiecare are propriile sale avantaje și dezavantaje. Cum să alegi la ce să fii atent? Și chiar merită să faci o alegere între un tun cu apă și un motor clasic cu o elice deschisă?
Propulsie cu jet de apă
Un jet de apă este un motor care propulsează o navă folosind forța creată de un jet de apă.
Unitatea de propulsie constă dintr-o elice cu un arbore (rotor), un tub cu jet, un aparat de îndreptare și un dispozitiv de direcție.
Principiul de funcționare este că apa curge printr-un rotor în compartimentul de admisie a apei, iar apoi lichidul este evacuat printr-un tub în formă de con, a cărui ieșire este mai mică în diametru decât intrarea. Se creează astfel un jet care asigură mișcarea bărcii cu motor. Cu ajutorul unui dispozitiv de direcție, direcția de mișcare a jetului este schimbată prin rotirea propulsiei într-un plan orizontal, ceea ce asigură virajele navei, iar blocarea orificiului de evacuare creează un flux invers, oferind ambarcațiunii mișcare inversă.
Oamenii care de multe ori trebuie să depășească corpurile de apă pline de gunoi sau rapide sunt de obicei înclinați să aleagă tunurile cu apă. În aceste condiții, un motor șurub convențional riscă să devină inutilizabil din cauza Risc ridicat noroi care se înfășoară în jurul elicei în apă puțin adâncă sau intrarea obișnuită de resturi mari. In astfel de situatii, propulsia cu jet de apa este indispensabila, oferind viteza mare, manevrabilitate si siguranta.
Nu trebuie să vă limitați la opiniile participanților la diferite forumuri. La urma urmei, nu orice recenzie vă permite să obțineți o imagine completă. Tunul cu apă nu este doar suficient design complex, este posibil să nu fie potrivit pentru fiecare model de navă. Dacă un începător este confortabil cu ideea de a folosi un vas cu propulsie cu jet de apă, ar trebui să te oprești la versiune gata făcută navele cu jet de apă standard. Mai mult, este indicat să alegeți un producător care produce aceste propulsoare de destul de mult timp.
Avantaje și dezavantaje
Designul jetului de apă este special prin faptul că toate cele mai importante părți în mișcare sunt „ascunse” în interiorul corpului. Dacă o barcă eșuează, carena navei atinge fundul. Această caracteristică designul vă permite să protejați piesele de deteriorare, ceea ce nu se poate spune despre motoarele exterioare cu o elice „goală”. Sistemul de propulsie cu jet de apă nu se teme de întâlnirile cu resturi subacvatice.
Atunci când o barcă cu motor se deplasează în ape puțin adânci cu o adâncime aproximativ egală cu aterizarea carenei (aproximativ 20 de centimetri), tunul de apă vă permite să depășiți zonele pline, precum și locurile cu obstacole care ies din apă, datorită manevrabilității sale. .
Dacă loviți un obstacol la o adâncime de aproximativ 30 de centimetri, impactul va fi preluat de fundul bărcii, nu de jetul de apă, deoarece unitatea de propulsie nu are părți proeminente, ceea ce nu este cazul unui motor exterior, unde impactul este preluat de lame
Uneori, propulsoarele cu jet de apă sunt folosite și pe bărci de agrement din cauza muncă moale transmiterea puterii (transmisia) și lipsa vibrațiilor.
Avantajele includ și absența rezistenței suplimentare la apă, care este tipică pentru motoarele cu o elice deschisă (lamele elicei creează rezistență suplimentară). În plus, au valori ridicate de inerție și o manevrare mai confortabilă la viteze mari (atât înainte, cât și înapoi). Gama de zgomot redus este, de asemenea, de o importanță considerabilă: un jet de apă exterior este vizibil mai silentios decât un motor cu elice.
Cu toate acestea, partea negativă trebuie remarcată: atunci când vă deplasați în apă puțin adâncă, există un risc mare ca pietrele, nisipul și resturile de la fund să fie atrase în motor, deoarece tunul de apă funcționează pe principiul unei pompe cu pompă. Acest lucru poate duce la deteriorarea rotorului, defectarea sistemului de răcire și funcționarea incorectă a duzei de scurgere.
Încă una latura negativă este frecare. Acest lucru se datorează vitezei mari de mișcare a apei în interiorul conductei. Nu uitați de costul instalării. aproximativ de două ori prețul celor obișnuite motoare exterioare cu șurubul deschis. Din această cauză, bărcile cu un sistem de propulsie cu jet de apă adaugă semnificativ la costul lor și sunt percepute de clienți ca un capriciu sau un lux inaccesibil.
Sistemul de control al jetului de apă este, de asemenea, neobișnuit pentru fanii motoarelor clasice cu șurub. Problema provine din faptul că sistemul clasic de propulsie cu elice deschise are un sistem de control cu o singură pârghie. Propulsoarele cu jet de apă au un dispozitiv de direcție reversibil cu mai multe pârghii. Unii producători reușesc să producă bărci cu jet de apă încorporat cu sistem de control cu o singură pârghie. Pe de o parte, acest lucru ajută la stăpânirea tunului cu apă, pe de altă parte, este mai probabil să aducă probleme decât să aducă beneficii:
- În primul rând, un începător are o idee greșită despre funcționarea unui sistem de propulsie cu jet de apă. Acest lucru se datorează lipsei unei cutii de viteze care să vă permită să mutați levierul schimbătorului de viteze în poziția neutră. Cutia de viteze poate cupla sau decupla ambreiajul. Sistemul de propulsie cu jet de apă crește fără probleme atunci când este pornit; nu trebuie să vă așteptați la o reacție instantanee sub forma unei smucituri de la oprire.
- În al doilea rând, pentru o mai bună înțelegere a principiilor de funcționare a unui tun cu apă, se recomandă să urmați un curs de pregătire adecvat. Întregul truc pentru a controla un sistem de propulsie cu jet de apă este necesitatea de a folosi pârghia de gaz (pentru a crește viteza de deplasare) doar în apă deschisă. Când conduceți de-a lungul unui râu rapid, este mai bine să nu faceți acest lucru.
- Al treilea dezavantaj important, caracteristic oricărui tip transportul pe apă- creșterea excesivă. Această problemă este deosebit de acută cu un tun cu apă, deoarece toate părțile mobile sunt situate în interior. Nu există probleme cu utilizarea constantă a dispozitivului de propulsie. Cu toate acestea, dacă barca nu este folosită o perioadă lungă de timp, interiorul devine supraîncărcat. În special, murdărirea interioarelor sistemului de drenaj duce la o scădere a vitezei de mișcare cu până la 10%. Problema se poate rezolva prin demontarea jetului de apa si curatarea manuala, dar daca barca cu motor a fost inactiv de foarte mult timp, va trebui să contactați atelierul și să căutați piese de schimb potrivite pentru motoarele exterioare. Utilizarea unei compoziții speciale de colorare se va rezolva această problemă, dar nu pentru mult timp: mișcarea constantă a apei va spăla rapid această vopsea.
Vă pot spune despre un proiect de succes pe care l-am construit pe cont propriu. barca cu reacție cu un motor de mașină. A fost lansat în 1995 și a primit numele de „Pylades”, care în greaca veche înseamnă prieten adevărat.
Date de bază ale bărcii cu jet de apă „Pilad”
Visul de a construi un vas rapid și confortabil cu propriile mele mâini a apărut când m-am mutat în Siberia. Prima cunoaștere cu puternicul „Părinte Yenisei” - curentul rapid și apa limpede - m-a convins în sfârșit de decizia dificilă de a realiza acest vis.
Am înțeles că va trebui să o iau de la zero, din moment ce sunt artist de profesie și nu am avut niciodată nimic în comun nici cu motoborderii, nici cu constructorii de nave amatori. Pentru început, mi-am concentrat toate eforturile pe selectarea literaturii necesare. Desigur, revista „KiYa”, la care m-am abonat în mod regulat și am citit din scoarță în scoarță, a avut o contribuție semnificativă la obținerea de informații.
Baza a fost luată din proiectul bărcii cu jet de apă „Super Orca-V” cu motor „Volgov” din cartea lui D. Kurbatov „15 proiecte de nave pentru construcția amatorilor” (ediția 1985).
Latura tehnică a acestei bărci m-a mulțumit pe deplin, dar nu am putut fi de acord cu designul ei (mai ales eram jenat de aspectul rucului) și aici am schimbat câteva lucruri după bunul meu plac. Contururile și designul le repetă exact pe cele date în carte.
Trăiesc în oraș mare, nu am putut rezolva problema cu un loc de construit mult timp, mai ales că lucrarea ar dura mai mult de un an. În cele din urmă, după ce am cumpărat o remorcă de construcție, a cărei dimensiune era doar puțin mai mare decât lungimea și lățimea viitoarei nave, am putut să mă apuc de treabă.
A lucrat singur, mai ales seara și în weekend, timp de cinci ani. Acum pot spune că aceștia au fost ani de neuitat care au adus multe impresii diferite în viața mea. Stăpânind noi profesii și rezolvând problemele care apar din când în când, am experimentat un sentiment complet nou pentru mine - bucuria creativității tehnice.
Rezultatul a fost o navă cu foarte grad înalt calitate, ceea ce este dovedit de eșecul încercărilor de a convinge niște cunoscuți noi că Pylade este de casă și, în plus, prima navă din viața mea.
Acum despre nava în sine. Caroseria este de design tradițional (cu un set de șipci de pin, acoperite cu obișnuit placaj de constructii) acoperit cu trei straturi de fibră de sticlă cu un liant epoxidic. Vopsit cu email pentaftalic culoare alba. Când lucram, am acordat multă atenție economiei de greutate, dar, bineînțeles, fără a compromite rezistența componentelor și a pieselor. A folosit pe scară largă structuri sandwich umplute cu spumă de polistiren de diferite densități. De exemplu, scaunele rabatabile moale ale șoferului și pasagerului au tras doar 8 kg când au fost cântărite.
Deoarece vara sub Krasnoyarsk temperatura apei din Yenisei nu crește peste +12°C, a trebuit să avem grijă deosebită de izolarea termică a cabinei. Este tuns cu mahon. Echipamentul cabinei include două canapele, două noptiere, rafturi pentru lucruri mici și un radio.
Dacă lungimea totală a bărcii este mai mare de 6 metri, greutatea în gol nu este mai mare de 630 kg. Datorită acestui lucru, cu motorul M-21, nava merge cu încredere în planare cu încărcătura completă (6 persoane), iar cu o încărcătură de 2 persoane - șofer și pasager - atinge o viteză maximă de aproximativ 50 km/h.
Motorul este răcit folosind un design cu un singur circuit. Apropo, am împrumutat designul galeriei de evacuare răcite de la. Singura diferență este alegerea materialului colector; L-am facut din aluminiu in loc de otel inoxidabil.
Față de ceea ce era recomandat în carte, designul tunului cu apă a suferit și ele modificări. Astfel, grila de protectie este detasabila si are trei nervuri. Pasul rotorului din aluminiu este crescut la 235 mm cu un diametru de 218 mm. Acționarea arborelui elicei este realizată fără articulații universale - direct, printr-un cuplaj Zhiguli cauciuc-metal.
Dispozitivul de direcție reversibil constă din trei clapete rotative, care, cu rotirea maximă (în totalitate) a volanului, blochează jetul și îl direcționează sub fundul ambarcațiunii, asigurând astfel o mișcare de inversare controlată.
Acum barca și-a încheiat cu succes a treia navigație și pot spune că sunt mulțumit de caracteristicile sale. Am făcut mai multe drumeții interesante. Ultimul dintre ei este deosebit de demn de remarcat, realizându-mi visul de mult timp - o excursie de-a lungul Angara.
Transport barca pe o remorcă cu o singură axă de casă cu un tractor cu caracteristici de tracțiune foarte modeste: aceasta este o mașină VAZ-2105. Folosesc aceeași remorcă pentru a coborî și ridica barca din apă.
Masa de apă aruncată în spate de elice creează o presiune persistentă sub forma unei reacții, deplasând vasul înainte. Indiferent dacă masa de apă creează mai mult sau mai puțină accelerație este imobiliar. În ambele cazuri, se consumă aceeași putere și apare aceeași împingere a șurubului. Din păcate, acest lucru reflectă doar un principiu fizic. În realitate, există o relație foarte clară, cea mai favorabilă între masa apei și accelerație.
Un sistem de propulsie cu jet de apă funcționează în același mod ca o elice: apa este aspirată din față, palele pompei, asemenea palelor elicei, o accelerează, după care apa este împinsă spre pupa. Diferă doar de o elice aspect– un șurub, sau mai degrabă o roată de pompă, este instalat într-o țeavă din interiorul bărcii. In plus, jetul de apa nu trece neobservat sub apa, ci este aruncat dintr-o duza instalata deasupra apei. Acțiunea unui jet de apă aruncat în spatele pupei provoacă o reacție de egală amploare și îndreptată spre prova, datorită căreia barca primește mișcare înainte.
Se crede adesea că un sistem de propulsie cu jet de apă permite să dezvolte o viteză mult mai mare decât o elice.
Pentru a determina avantajele și dezavantajele unui sistem de propulsie cu jet de apă, este necesar să se ia în considerare doi factori: amplasarea acestuia pe barcă și eficiența acestuia.
Este ceva tentant în ideea de a instala o pompă de înaltă eficiență în interiorul unei ambarcațiuni. Ideea creării unei propulsii cu jet de apă a apărut mult mai devreme decât a fost inventată elicea. În 1784, James Ramsay a demonstrat primul vapor cu aburi cu propulsie cu jet de apă pe râul Potomac din Statele Unite. În 1867 engleză Marinei a efectuat experimente cu pompe centrifuge ca propulsie pentru canoniera Waterwich, lungime 50 m. Motor cu abur cu o putere de 760 CP. la o viteză de rotaţie de 40 rpm a acţionat o pompă centrifugă. Rotorul pompei avea un diametru de aproximativ 4,25 m. Canoniera cu propulsie cu jet de apă dezvolta o viteză de 17,2 km/h.
Ultima verigă din lungul lanț de cercetare s-a închis în Noua Zeelandă, unde Hamilton a încercat să creeze barcă mică pentru a înota de-a lungul unui pârâu de munte stâncos de mică adâncime. Acest lucru a fost imposibil cu o elice convențională, deoarece părțile proeminente sub fund au fost deteriorate din cauza impactului cu pietre.
Inițial, Hamilton a instalat o pompă centrifugă convențională în interiorul ambarcațiunii, în urma căreia jetul de apă a ieșit la pupa sub barcă. Orificiul de evacuare a fost făcut rotativ, adică. controlabil, deoarece era imposibil să instalați chiar și o cârmă mică sub fundul bărcii. În 1953, Hamilton a decis să plaseze ieșirea subacvatică pe traversa deasupra apei, permițând eliberarea unui jet de apă în aer. Această schimbare aparent minoră a fost destul de eficientă. Dacă barca experimentală a atins anterior o viteză de 18 km/h, atunci când jetul a fost eliberat în aer, s-a atins o viteză de 27 km/h. Ca rezultat, a fost posibil să se obțină nu numai un fund fără proeminențe, ci și o eficiență ridicată.
În 1956 pompa centrifugă a fost înlocuită cu o pompă în două trepte și apoi cu trei trepte. În prezent, nu se folosesc doar pompe axiale cu o singură treaptă (Fig. 190, 191), ci și pompe diagonale cu o singură treaptă (Fig. 192). Controlul și inversarea sunt adesea efectuate prin rotirea jetului în duza de evacuare (Fig. 193, 194).
Avantajele propulsiei cu jet de apă:
1. Nu există părți proeminente sub fundul bărcii (Fig. 195).
Ca urmare, riscul de rănire a înotătorilor și schiorilor nautici este eliminat.
2. Nu există moment de înclinare cauzat de rotația unei elice convenționale a navei.
3. Pescajul mic face posibilă utilizarea ambarcațiunilor cu propulsie cu jet de apă în ape puțin adânci. Adevărat, la o viteză mică a bărcii, algele pot fi aspirate în interior, dar se îndepărtează destul de ușor.
4. Barca poate fi lansată cu ușurință din și pe remorcă.
5.Pentru ambarcațiunile care participă la formă specială curse „cu accelerație”, accelerația inițială mare este utilizată cu succes.
6. Când este instalată pe bărci mici de stingere a incendiilor de mare viteză, unitatea de propulsie poate fi folosită ca pompă de incendiu.
De exemplu, în Noua Zeelandă, unde râurile sunt în mare parte puțin adânci, cu un fund stâncos, se folosesc aproximativ 3.000 de bărci sportive mici (4-8 m lungime) cu propulsie cu jet de apă.
Dezavantajele tunurilor cu apă includ pierderea de putere din cauza frecării apei, deoarece parcurge un drum lung prin canale înguste de intrare și ieșire, ale căror suprafețe interioare nu sunt complet netede. Lamele pompei nu sunt uneori lustruite suficient de bine. În plus, frecarea are loc în paletele de ghidare staționare. Rezistența semnificativă este cauzată și de grila de aspirație, care duce la turbulențe în flux și poate provoca cavitația prematură.
Chiar și la cele mai mari viteze, apa ar trebui să curgă în pompă și nu un amestec de apă și aer. Dacă fundul este prea plat sau are o deadrise inversă, ca o sanie de mare, atunci aerul este aspirat foarte ușor. Dacă există bule de aer în apă, împingerea scade brusc.
Să ne concentrăm pe problema coroziunii. Multe jeturi de apă sunt expuse riscului de coroziune, deoarece metale diferite sunt utilizate pentru fabricarea carcaselor, palelor, arborilor de transmisie și grilelor de admisie. Dar, deoarece propulsoarele cu jet de apă sunt de preferat să fie instalate pe bărci mici de mare viteză, acestea pot fi bine protejate de coroziune. Pentru a face acest lucru, este necesar să ridicați barca la țărm sau pe o remorcă după fiecare călătorie.
Bărcile sport mici, ușoare, cu motoare de mare putere, dezvoltă viteze mari folosind propulsia cu jet de apă. Acest lucru a provocat o fascinație prematură față de ei, chiar până la punctul de a afirma că viitorul aparține tunurilor cu apă. Între timp, au apărut atât avantajele, cât și dezavantajele acestui sistem. Acum puteți fi sigur că o barcă cu o propulsie cu reacție convențională disponibilă în comerț va obține un efect general bun.
În orice caz, un motor fără marșarier cu o pompă cu jet de apă va costa mai mult decât un motor convențional de ambarcațiune cu treaptă de marșarier, arbore și elice. Acest punct de vedere pur comercial, de care depind posibilele vânzări de propulsoare, a condus la faptul că numai mici propulsoare cu jet de apă de mare viteză sunt fabricate în principal, deoarece acestea pot fi conectate la motoare moderne de ambarcațiuni fără o cutie de viteze intermediară. Prin urmare, tunurile cu apă sunt folosite în principal pe bărci ușoare de mare viteză, unde puterea mare este combinată cu greutatea ușoară a bărcii. Compania Hamilton emite instrucțiuni care indică faptul că o unitate de propulsie cu jet de apă poate fi instalată pe o ambarcațiune numai dacă se mențin anumite rapoarte între greutatea ambarcațiunii, inclusiv greutatea echipajului, și puterea motorului. Asa de, Limită de greutate pentru o barcă cu motor mică cu o lungime de 4-6 m ar trebui să fie de la 12 la 16 kg pentru fiecare cai putere al motorului, iar pentru bărci cu o lungime de 6-9 m - nu mai mult de 9 kg. Viteze foarte mari și eficiență ridicată. sunt realizate dacă greutatea bărcii nu este mai mare de 5-7 kg pentru fiecare cai putere al motorului.
Multe propulsoare cu reacție sunt potrivite pentru motoarele convenționale de mașini de mare viteză, a căror viteză de rotație este de 3500-4500 rpm, dar nu sunt potrivite pentru bărci turistice destul de mari.
Desigur, tunurile de apă pot fi produse și pentru bărci mai grele și mai lente. În acest caz, pentru a obține o eficiență bună. în intervalul de viteză mică spre medie, este necesară o turaţie redusă a motorului şi diametru mare tun de apa.
Este caracteristic că niciunul dintre propulsoarele cu jet de apă în serie nu sunt oferite împreună cu un motor diesel de barcă, deoarece motoarele diesel sunt prea grele și nu au o viteză de rotație suficient de mare pentru o combinație acceptabilă din punct de vedere economic cu jeturi de apă mici. În ciuda acestui fapt, propulsoarele cu jet de apă de mare viteză sunt adesea instalate pe bărci mari cu viteză mică.
Rezultatul este o dezamăgire totală. Cel mai adesea, tunurile de apă sunt demontate și înlocuite cu o instalație convențională cu elice.
Atunci când alegeți o elice, diametrul și pasul elicei sunt selectate cu atenție pentru a se potrivi cu puterea motorului și viteza bărcii. Nimeni nu își exprimă nemulțumirea dacă o elice este testată dincolo de ceea ce este necesar pentru a atinge cele specificate parametri tehnici. Dar te-ai gândit vreodată că acest lucru se aplică și unui sistem de propulsie cu jet de apă? Fabricile au probabil mai multe rotoare cu pasuri diferite în stoc. Cu toate acestea, este foarte rar să schimbați o roată și chiar mai rar să faceți o modificare a diametrului jetului de apă sau a canalelor de ghidare, deoarece acest lucru ar duce la o modificare a întregii instalații.
O barcă cu motor ușoară propulsată de un jet de apă, asemănătoare unei ambarcațiuni cu elice, are două stări de echilibru: prima este între puterea motorului pe arbore și puterea folosită de jetul de apă, a doua este între reacția de jetul de apă și rezistența bărcii. A treia stare, caracteristică doar unui tun cu apă, este echilibrul dintre cantitatea necesară de apă și diametrul duzei de evacuare.
Deci există șase variabile. Dacă pot fi bine coordonate între ele, atunci o barcă cu propulsie cu jet de apă va atinge aceeași viteză ca o barcă cu o elice convențională. Structurile care provoacă rezistență suplimentară în ambele sisteme pot fi considerate echivalente: pentru un sistem de propulsie cu jet de apă - grila de admisie a apei și suprafața conductelor de apă, iar pentru o elice - părți proeminente (arborele, suportul arborelui elicei și cârma) .
Dacă o ambarcațiune cu propulsie cu reacție prezintă o viteză mai mare decât aceeași ambarcațiune cu elice, aceasta înseamnă că s-au făcut erori la echiparea ambarcațiunii cu o elice (poate că elicea a fost selectată prost sau părțile proeminente nu au fost suficient de lustruite). Adesea întâlniți suporturi pentru arborele elicei prost proiectate, arbori elicei prea groși și o lamă mare de cârmă neterminată. În cel mai bun caz, viteza unei bărci cu propulsie cu jet de apă va fi aceeași cu cea a unei bărci cu elice.
Până acum, comportamentul deosebit al unui sistem de propulsie cu jet de apă la viteză mică și medie nu a fost niciodată menționat. Creșterea și scăderea vitezei unei bărci cu o elice convențională are loc aproape proporțional cu turația motorului. Un sistem de propulsie cu jet de apă se comportă complet diferit. Viteza mare de ejectare a jetului este realizată datorită presiunii create în jetul de apă, precum și diametrului corect selectat al duzei de evacuare. Pentru ca jetul să creeze cea mai mare reacție, întreaga instalație, formată din motor, pompă și duză de evacuare, trebuie proiectată pentru puterea și turația maximă a motorului. De îndată ce viteza de rotație scade și barca își pierde viteza, presiunea din sistem începe să scadă, deoarece diametrul duzei este ajustat la viteza maximă de rotație. În acest caz, turația scade într-o măsură mult mai mare decât turația motorului.
Să ne întoarcem la diagrama dependenței vitezei bărcii de turația motorului (Fig. 196).
Curbele A, B și C au fost compilate din măsurători pe trei bărci diferite cu propulsie cu jet de apă, curba D - pe o barcă obișnuită cu elice. Acesta arată relația directă dintre viteza elicei și viteza bărcii. Curbele A, B și C arată cât de repede scade viteza odată cu scăderea vitezei de rotație. Dacă la 2000 rpm pompa mai mișcă jumătate din volumul de apă, atunci duza de ieșire nu se mai umple și jetul de apă, în loc să fie aruncat cu forță din duză, stropește neputincios în apă. Acest lucru poate fi văzut pe umărul din stânga jos al curbelor A, B și C. Dacă o barcă cu elice dezvoltă o viteză de croazieră semnificativă, atunci o barcă cu jet de apă se mișcă foarte lent. De exemplu, la 4000 rpm, bărcile cu elice și jet de apă au o viteză de aproximativ 60 km/h; la 2000 rpm, viteza unei ambarcațiuni cu elice este de 27 km/h, iar bărcile cu jet de apă sunt doar 14 km/h.
Trebuie remarcat faptul că curbele A și B corespund unor măsurători precise, dar curba B ridică îndoieli. Viteza redusă a unei bărci cu propulsie cu jet de apă la o turație redusă a motorului este rezultatul unei discrepanțe între cantitatea de apă furnizată și secțiunea transversală a duzei de evacuare. Pentru a atinge viteza pe care o are o barcă cu elice la 2000 rpm, o barcă cu propulsie cu reacție trebuie să mărească viteza elicei la 3000 rpm sau mai mult.
Pe bancul de testare din fabrică, caracteristicile pompei cu jet de apă, palelor și duzei sunt coordonate astfel încât cea mai mare reacție a jetului să aibă loc la viteza maximă a elicei. Dacă o instalație similară constând dintr-un motor de barcă pe benzină de 240 CP. la o viteză de rotație de 4200 rpm, la care este atașată o pompă cu jet de apă cu diametrul de 0,3 m, montată pe bărci de diferite dimensiuni și deplasări, puteți ajunge la rezultate complet neașteptate.
În fig. 197 prezintă o diagramă a dependenței vitezei diferitelor bărci de puterea bărcii, turația motorului și sarcina bărcii. Centrala electrică a fost montată pe o ambarcațiune sportivă deschisă de 5,2 m lungime și pe o barcă ușoară de agrement de 8 m lungime.
Barca sport deschisă a fost testată sub două sarcini - cu un cârmaci la bord și o greutate totală de 910 kgf (curba A) și apoi cu cinci pasageri la bord cu o greutate totală de 1230 kgf (curba B). Vitezele maxime realizate au fost 91 și 86 km/h (punctele 1,2). În același timp, turația motorului a fost puțin mai mare de 4200 rpm. Pe măsură ce viteza a scăzut la aproximativ 50 km/h, comportamentul bărcii nu s-a schimbat, dar când turația motorului a scăzut de la aproximativ 2500 rpm la 2200 rpm, viteza ambarcațiunii a scăzut brusc la 12 km/h. Obținerea unei viteze de 20 sau 30 km/h s-a dovedit a fi complet imposibil. De îndată ce s-a stabilit echilibrul în funcționarea pompei și a duzei, barca a început să atingă viteze de peste 40 km/h. Cu o scădere nesemnificativă a turației motorului, echilibrul a fost perturbat, iar barca s-a deplasat din nou cu o viteză de 12 km/h.
Cifrele 52% și 56% din punctele de curbură inferioare ale curbelor indică la ce procent din RPM maximă se mișcă lent barca înainte de a avea loc o creștere bruscă a vitezei.
În ciuda destul de mare putere motor, barca cu motor lungă de 8 m era aparent prea grea pentru a fi propulsată de o pompă de 12 inci. Au fost testate trei sarcini: mai întâi cu un cârmaci - o greutate totală de 1590 kgf (curba B), apoi cu mai mulți pasageri - o greutate totală de 2000 kgf (curba D) și în final cu o sarcină mare - o greutate totală de 2950 kgf ( curba D). La o viteză de rotație de 3950 rpm, motorul putea încă dezvolta 200 CP, iar barca, în funcție de greutate totală a atins viteze maxime de 58, 53 și 39 km/h (punctele 3, 4, 5).
Deosebit de indicativă este cursa lentă, exprimată ca procent din viteza maximă de rotație, până în momentul în care barca atinge viteza normală. La cea mai ușoară sarcină, turația mică continuă până la 76% din turația maximă a motorului, pentru o ambarcațiune mai încărcată până la 78%, iar pentru o ambarcațiune cu cea mai grea sarcină - până la 97%. Dacă continuați să creșteți sarcina, barca, în ciuda puterii mari a motorului, nu va putea atinge viteza normală.
Trebuie subliniat faptul că tunul cu apă de pe barca de agrement a fost instalat exclusiv în scopuri experimentale. O pompă cu jet de apă cu debit mai mare și viteză mai mică (cu diametrul rotorului mai mare) pe o barcă mai mare ar fi semnificativ mai rentabilă.
Alegerea unui sistem de propulsie cu jet de apă este similară cu alegerea unei elice convenționale. O barcă grea cu o elice mică de mare viteză prezintă o eficiență foarte scăzută, care se îmbunătățește pe măsură ce turația motorului scade și diametrul elicei crește. Același lucru se poate spune despre unitate de pompare tun de apa.
În viitor, este posibil ca propulsoare speciale cu jet de apă să apară pentru ambarcațiuni mari cu hidrofoil maritime care ating viteze de peste 150 km/h. Folosit în prezent transmisie mecanică puterea către elice folosind coloane de colț nu îndeplinește cerințele de putere ridicată. În plus, elicea suferă foarte mult de cavitație. Este posibil să se creeze o instalație formată dintr-o turbină cu gaz și o pompă de apă, care, când conditii speciale va atinge eficiența normală. elice și chiar să o depășească.
Concluzii principale:
1. La ambarcațiunile mici, ușoare, cu jet de apă, puteți obține aceeași viteză ca la bărcile cu elice (la aceeași viteză și putere).
2. Elicea cu viteză mică nu poate fi înlocuită cu o pompă mică cu jet de apă de mare viteză.
3. Diferitele instalații cu jet de apă nu sunt la fel de eficiente în schimbarea direcției jetului pentru a obține mișcarea inversă.
4. Controlabilitatea și manevrabilitatea unei bărci echipate cu jet de apă sunt foarte bune la viteză mare.
5. Dezavantajul unui sistem de propulsie cu jet de apă este creșterea și scăderea vitezei care este disproporționată cu viteza de rotație.
6. La ambarcațiunile cu linii de deadrise joase sau curbe ascuțite în formă de carenă, aerul poate pătrunde în priza de apă a jetului de apă, ceea ce va duce imediat la o scădere a forței.
7. Problemele de cavitație sunt mai frecvente la sistemele de propulsie cu reacție decât la elicele convenționale, parțial din cauza grătarului din orificiul de aspirație, care creează vârtejuri în fluxul de intrare.
8. Coroziunea propulsoarelor cu jet de apă, în special în apa de mare, prezintă un pericol mai mare decât coroziunea unei elice convenționale din bronz.
9. În rezervoarele de mică adâncime, nisipul, nămolul și chiar pietrele mici sunt aspirate în elice, care provoacă uneori deteriorarea lamelor tunului de apă.
10. O centrală electrică complet asamblată cu jet de apă este mai scumpă decât instalare normală cu marșarier, arbore elice, elice și cârmă.
În concluzie, trebuie spus că unii companii engleze Produc tunuri de apă pentru o putere foarte mică (de la 2 CP și mai sus). Astfel de instalații funcționează similar cu o navă convențională eliceși sunt potrivite pentru bărci cu deplasare cu viteză redusă.
Sistemele de propulsie cu jet de apă au multe avantaje față de complexele „convenționale” cu elice, dar cu toate acestea nu au câștigat încă popularitate printre iubitorii de recreere în apă. Mai jos, cunoscutul scriitor și jurnalist marin Dag Pike încearcă să descopere de ce unii constructori de bărci folosesc propulsia cu jet de apă, în timp ce alții le ignoră și răspunde la întrebarea dacă jeturile de apă au perspective pe piață. bărci de agrement?
Există într-adevăr multe lucruri neobișnuite în utilizarea sistemelor moderne de propulsie cu jet de apă. Lucrul ciudat este că astăzi sunt folosite exclusiv în două zone aparent opuse - „polare” - ale construcțiilor navale. Acestea sunt fie instalații cu jet de apă cu mai multe arbori de mare putere pe feriboturi gigantice de mare viteză. Sau acestea sunt tunuri de apă pe cele mai mici vehicule de mare viteză - ski-jet, iar pentru ei aceasta este singura opțiune de propulsie. Întreaga cea mai mare parte a pieței navelor de agrement cu motor este încă formată din bărci și bărci cu motor cu elice. (Nu vom vorbi despre numărul extrem de mic de motoare exterioare produse cu jet de apă.)
Pentru cei neinițiați, un sistem de propulsie cu jet de apă este pur și simplu aceeași elice, dar închis într-o țeavă, dar în realitate este unul dintre cele mai complexe tipuri de sisteme de propulsie. Un jet de apă este, în primul rând, o pompă care aspiră apa prin orificiu de admisie, o accelerează și o împinge afară prin duză. Duza se poate roti într-un plan orizontal, permițând vasului să se rotească, iar deflectorul care acoperă duza poate întoarce fluxul de apă înapoi, ceea ce va da vasului o mișcare inversă.
Într-un jet de apă, pierderile prin frecare sunt destul de mari, deoarece apa curge în interiorul țevii, dar acest dezavantaj este compensat de eficiența crescută a rotorului pompei - rotor, rotor cu jet de apă. Drept urmare, în ceea ce privește caracteristicile sale de propulsie, un jet de apă modern practic nu este inferior unei elice, iar la cele mai mari viteze îl depășește adesea.
Un tun cu apă este foarte popular în cazul în care un vas mic rapid trebuie să se miște nestingherit în ape puțin adânci. Compania Vospower, o divizie a celebrei companii engleze Vosper Thornycroft, care construiește ambarcațiuni de patrulare și nave de război mici, a dezvoltat întreaga linie tunuri de apă pentru cea mai nouă ambarcațiune de debarcare, deoarece numai acest dispozitiv de propulsie permite unei astfel de nave să „sare” pe țărm în timpul mișcării și apoi să coboare independent din el datorită jetului invers, care conduce apa sub carenă. Acest avantaj poate fi folosit și pe bărci de agrement special concepute pentru „aterizare” pe un țărm de mică adâncime neechipat. Poate de aceea companie americană Hinckley a instalat un tun de apă pe modelul său de daycruiser de 36 de picioare, care este numit „Picnic” dintr-un motiv.
Siguranța este alta trăsătură pozitivă tun de apa. Rotorul este situat în interiorul bărcii și nu reprezintă un pericol pentru persoanele din apropiere în apă. Acest - Motivul principal, conform căruia tunurile de apă sunt folosite la schiurile cu jet și la remorcarea schiorilor de apă. Bărci de salvare este un alt domeniu în care siguranța tunurilor de apă poate fi critică.
În cele mai multe cazuri, jeturile de apă adaugă o cantitate semnificativă de greutate ambarcațiunii. Să lămurim: nu atât motorul în sine, cât apa care se află constant în ea. La calcularea performanței navelor de mare viteză, greutatea acestei ape trebuie adăugată la greutatea navei. Parțial, această greutate suplimentară poate fi compensată prin absența unei cutii de viteze în linia arborelui, deoarece marșarierul și „oprirea” sunt furnizate prin simpla rotire a deflectorului (cu toate acestea, în majoritatea instalațiilor, este necesar cel puțin un ambreiaj între motor și jet de apă astfel încât motorul să poată funcționa independent de modul de funcționare al propulsiei).
Jeturile de apă sunt mai puțin susceptibile la defecțiuni cauzate de resturile plutitoare decât elicele convenționale (ceea ce poate fi un mare plus, să zicem, pentru navele din flota portuară), totuși, aceeași considerație face necesar să nu se refuze complicarea angrenajelor pentru a putea „spălați” grila de admisie înfundată cu resturi cu un jet în direcția opusă . Uneori, degetele mobile speciale sunt folosite pentru a îndepărta resturile din orificiu de admisie.
Un alt avantaj al tunului de apă este moliciunea uimitoare a transmisiei și absența aproape completă a vibrațiilor, ceea ce este important pentru iahturile de agrement.
Defecte
Costul ridicat al unui tun cu apă este unul dintre cele mai importante aspecte negative. Costă aproximativ o dată și jumătate mai mult decât un complex convențional elice-cârmă. Pentru unele tipuri de bărci, acest lucru poate duce la o creștere semnificativă a prețului și probabil va fi respins de cumpărători ca un lux inutil.
Cea mai mare parte a reacțiilor negative din partea potențialilor cumpărători se concentrează asupra sistemului de guvernare: conducerea unei nave cu propulsie cu jet de apă este semnificativ diferită de conducerea unei nave convenționale cu elice, mai ales atunci când manevrezi în zone cu apă strâmtă. Avantajul este că o ambarcațiune cu propulsie cu reacție păstrează controlul deplin atunci când deflectorul este setat pe neutru, ceea ce este deosebit de important în zonele înguste. Cu toate acestea, există și dezavantaje. Problema apare atunci când șoferul trece de la un sistem de control convențional cu o singură pârghie la pârghiile de control al jetului.
Unii producători de jeturi de apă încearcă să copieze sistemul familiar cu o singură pârghie, dar acesta este mai degrabă un deserviciu. Bineînțeles, într-un fel, acest lucru îl ajută pe șofer să stăpânească propulsia cu reacție, dar trebuie să-și amintească constant că jetul nu are o poziție neutră de schimbare a vitezei, ca pe cutie obișnuită transmitere Cutia de viteze fie cuplează, fie decuplează ambreiajul cu motorul, dar cu jet de apă, ambreiajul este relativ moale și crește treptat, astfel încât să nu simți un răspuns imediat când cuplați ambreiajul. S-ar putea chiar să vi se pară că nu s-a întâmplat absolut nimic. Mulți oameni împing pârghiile „la limită” și obțin ceva complet diferit de ceea ce se așteptau.
Trucul pentru a opera un jet de apă este că mânerul clapetei de accelerație ar trebui să fie folosit doar în mare deschisă, iar în port să folosiți deflectorul. Totuși, acest truc, mai ales în cazul jeturilor de apă duble, este foarte dificil pentru cei care sunt obișnuiți să opereze o barcă convențională cu elice.
Uneori încearcă să rezolve această problemă printr-o oarecare automatizare a controlului asupra utilizării electronicelor. Astfel de sisteme electronice de control sunt oferite, de exemplu, de Hamilton Jet din Noua Zeelandă. WoPower oferă controale cu joystick ca alternativă. Joystick-ul poate controla două tunuri de apă simultan. Trebuie doar să „îndreptați” cu pârghia direcția în care trebuie să vă deplasați (puteți folosi chiar și o întârziere), iar electronica va oferi actuatoarelor exact acele comenzi care vor oferi rezultatul dorit. Există, de asemenea, câte un joystick pentru fiecare dintre cele două tunuri cu apă.
Cunoașterea comenzilor jeturilor de apă necesită timp. Compania suedeză de construcții de bărci Storebro, care produce bărci mici cu propulsie cu jet de apă, recomandă proprietarilor să urmeze un curs de pregătire de două zile.
Designerii „Hamilton”, pe lângă pârghiile standard, au instalat pe „J32” un ambreiaj încorporat în linia arborelui, ceea ce înseamnă că au adăugat o altă pârghie.
Deși stăpânirea unui jet de apă necesită ceva timp, cei care sunt deja obișnuiți cu el apreciază foarte mult calitatea unui vas cu jet de apă, cum ar fi manevrabilitatea.
Iar ultimul obstacol în calea unui jet de apă pentru a cuceri piața bărcilor de agrement este susceptibilitatea la murdărie. Dacă jetul este utilizat în mod regulat, problema nu apare, deoarece fluxul de apă care trece prin canal previne murdărirea, dar dacă lăsați barca nefolosită doar două săptămâni de vară, jetul va deveni atât de „degradat” încât barca va pierde 10% din viteza datelor sale. Acoperirea interioară a jetului de apă cu vopsele antifouling are un efect pozitiv, dar instalația va trebui să fie complet dezasamblată pentru vopsire. În plus, un jet constant de apă va spăla pur și simplu această vopsea după un timp.
Dag Pike
Tradus din engleză de A. Albov
(„IBI” Nr. 285, VIII/IX 1998)