Хорошо, конечно, у них там за бугром. Если, даже бегло окинуть взглядом тамошние марины, то сразу же бросается в глаза, что основная масса корпусов с подвесными лодочными моторами, это очень солидные, а по нашим меркам, просто впечатляющие лодки.
У всех задачи разные
И стоит там у них на транцах, не один мотор, в лучшем случае, с небольшой «докаткой», а два – три, а порой и более внушительных моторов, чья суммарная мощность может быть и 1000, а то и пару тысяч лошадиных сил. Понятно, что имея такую энерговооруженность, когда на каждую лошадиную силу приходится 3-5, ну, максимум 10 килограмм снаряженной массы судна, заботы, как выйти на глиссер, у хозяина судна не бывает. Там, как правило, думают, о разгоне лодки до 50-60 узлов, а если еще корпус заточен и под скорость, то и до 100 узлов.
У наших же соплеменников, желания значительно скромнее, ибо по энерговооруженности наша среднестатистическая рыбацкая лодка, существенно уступает западным «перфомансам».
Поэтому и задачи, которые ставят перед собой наши земляки, имеют несколько иной характер, пытаясь оптимизировать под разные режимы движения лодки с моторами от 9 до 30 лс. Оставим в повестке пока эти номиналы, так как более мощные моторы представлены заметно меньше, да и выбор винтов для них несколько обширнее.
Этапы подбора винта
В этой статье пойдет речь опять о винтах, но уже не столько о теории, хотя, куда же без неё, сколько о практическом применении того, о чем речь шла в нескольких последних выпусках журнала.
Я совсем не напрасно вначале сделал небольшой экскурс в область больших, мощных лодок. Потому, как задачи по достижению более высоких! скоростей ставят как там, так и у нас.
Вот только из-за ключевого термина «энерговооруженность» они решаются несколько разными методами.
Если для «забугорной» техники нет практически никакой разницы, сколько человек на борту такой лодки 1-2 или 10-15, когда такой табун висит на транце для решения задачи ставятся винты с небольшим дисковым отношением, да еще и работающие в условиях интенсивной аэрации вперемешку с кавитацией, то у нас все совсем иначе.
Поэтому, выделим эту самую разницу в две задачи.
1. Когда в нашем условном корпусе, кроме шкипера, мотора с небольшим запасом топлива и необходимого снабжения больше ничего нет. То есть, лодка налегке и шкипер намерен развить максимальную скорость.
2. И вторая часть задачи, когда в той же условной лодке, помимо всего вышеуказанного, есть еще второй член экипажа, бензин взят с запасом на пару дней барражирования по самым рыбным местам. Ну, и понятно, что на борту рыболовный скарб, а на обратном пути, может, будет еще и улов.
Мы уже говорили о том, что для подбора винта нужен ГПС навигатор и корректно работающий тахометр. И, конечно, самый оптимальный вариант, если будет в наличии несколько винтов при одинаковом диаметре и дисковом отношении, имеющих разный шаг. В нашей торговле, эти «шаги» для маломощных и моторов средней группы, как правило, кратны 1 дюйму.
Когда передо мной вставала подобная проблема, я действовал по такому алгоритму. Вначале проверял визуально геометрию винтов и соответствие маркировки на шаговой горке. Если всё соответствовало (а такое бывало довольно часто), то дальше уже на воду.
1. Ставил винт с самым маленьким шагом и проводил контрольный заезд. Причем, на этом этапе я не совершал никаких манипуляций с подвесом мотора ни по наклону (откидке), ни по высоте. Как правило, в заезде на «легком» винте тахометр показывал явный перекрут.
2. По мере замены винта на винт с большим шагом, как правило, наблюдался небольшой прирост скорости и заметное падение оборотов на валу двигателя.
3. Когда же оставались лишь два винта: один чуть «перекручивающий», а второй чуть «недокручивающий», но оба сообщающие примерно одинаковую скорость, то переходил уже к следующему этапу подбора – регулировка установки и подвеса мотора. Если все испытания я проводил на «второй дырке» на струбцине, то, поднимая мотор на транце, увеличивал и его откидку на третью, а иногда даже и на четвертую «дырку». Понятно, что угол установки транцев на разных лодках может несколько отличаться (в небольших пределах). Но возможность ехать на увеличенной «откидке» мотора, и если при этом отсутствует дельфинирование, говорит о грамотно изготовленных обводах. И уже на этом этапе старался максимально сместиться назад к транцу. В этом положении достигается наивысшая скорость.
Как обработать полученные данные
А потом приходил черед уже и анализу полученных цифр. Как правило, тот винт, который чуть перекручивал, при манипуляциях с мотором и изменении ходового дифферента, добавлял еще 200, а то и 300 оборотов. Но, при этом ГПС навигатор, показывал самую высокую скорость.
Такому винту уготована учесть стать запасным винтом или наоборот основным, если он использовался при поездках на рыбалку, когда в лодке добавлялось примерно 100-150 кг полезной нагрузки.
Винт, который не докручивал, также при оптимизации подвеса добавлял одну – две сотни оборотов, но все равно до максимума не добирал. И вот этот винт в дальнейшем становился уже объектом ТЮНИНГА!.Здесь я хочу сделать небольшое, совсем не лирическое, а физическое отступление – чуть – чуть теории. Большинство винтов, используемых на небольших ПЛМах рассчитаны на вращение в пределах 3000-3500 об/мин в зависимости от диаметра и качества изготовления лопастей. Это чуть больше, чем мы имеем на валу обычных моторов. Если такие винты раскручивать быстрее, то становится очень заметно явление кавитации.
А что происходит под водой?
Приведены три фотографии, иллюстрирующие этот процесс.
А – это начало движения, водоизмещающий режим. Струя пузырьков – выхлоп через ступицу винта.
B- видно, что с концов лопасти начинается срыв потока, траекторию движения которого обозначают пузырьки воздуха. Это самое начало кавитационного процесса, которое не влияет на тяговые показатели винта. Судно глиссирует.
C- та же начальная стадия процесса кавитации, только фото сделано снизу. Судно также глиссирует. Если же на финтах подобного профиля повышать обороты дальше, то «пузырьковая спираль» превратится в сплошное облако, что, в свою очередь, приведет к резкому падению тяги винта.
Тюнинг винта
Поэтому, занимаясь тюнингом, нужно обязательно иметь в виду этот «потолок» и формировать такой профиль лопастей, чтобы его как можно выше поднять. Иногда, в Интернете можно прочитать такую фразу : «Езжу на пиленом винте…». А вот здесь – то, что называется, собака –то и порылась. Если винт «пилится» для достижения максимальных скоростей на легкой лодке, то не всегда этот вопрос решается простым уменьшением диаметра «тяжелого» винта. Иногда для этого потребуется и немного изменить форму кромок лопасти. Причем, эта работа весьма деликатная и требует четкого понимания того, как форма лопасти влияет на скоростные параметры судна. И вот здесь, если нет опыта подобной работы, самое время обратиться к тем, кто подобные вещи уже неоднократно делал. Самим же, по крайней мере, в первый раз и даже проконсультировавшись «в Интернете», заниматься не стоит…
Благодаря грамотному тюнингу гребного винта, вполне реально добавить еще 2-3, а может быть и все 5 км/час к максимальной скорости. Конечно, это все при условии, что корпус имеет грамотно сделанные обводы.
Мой опыт
Несколько иначе решается вопрос, когда нужно подобрать оптимальный винт для режима передвижения в условиях минимальной энерговооруженности судна.
Доводя в этом году до нужных кондиций новую лодку, а по нашему желанию она должна была брать на борт команду из 3 весьма упитанных рыбаков и под четырехтактным мотором Сузуки 9,9 (понятно, как модернизированным), и возить их в режиме глиссирования на рыбалку.
Что мы имели на начальном этапе испытаний? Испытания начинали с довольно большой линейки винтов, среди которых были как «родные» Сузучьи, так и алюминиевые и нержавеющие от Solas. В распоряжении оказались винты с шагом от 8 до 11 дюймов. Проверили, конечно, всё и с разными загрузками. В итоге самым эффективным и подходящим под наши условия, оказался родной с шагом 9′, но, заметно перекручивающим, вплоть до срабатывания отсечки, если в лодке один шкипер и выходящим на максимум в 6200 об/мин, если в лодке оказывались 3 человека. Но, никакого запаса мощности уже не было. В это же самое время, винт с шагом 8′ заметно не добирал в скорости и уходил за отсечку при загрузке 2 человека, а троих просто не мог поднять на глиссер.
В итоге, было решено увеличить диаметр девятидюймового винта на ½ дюйма и чуть увеличить дисковое отношение за счет изменения формы передней кромки. Когда же переделанный винт занял свое место на гребном валу мотора, то оказалось, что благодаря такому изменению не только заметно возросла скорость пустой лодки, но и 4 человека уже вышли на режим глиссирования.
Выводы от проведенной работы
Таким образом, подводя некоторый итог, можно констатировать, что в условиях дефицита мощности, все же удается несколько увеличить тяговые характеристики винта, за счет «увеличения лопухастости» – придания большего дискового отношения и небольшого увеличения диаметра.
Чтобы проанализировать результат своей работы по доводке винта, можно подсчитать его скольжение (или проскальзывание, кому, как нравится) по итоговым цифрам, сравнив скорость реальную и рассчитанную для идеальных условий. Реальная скорость получилась на экране ГПС-навигатора, а теоретическая расчетная, исходя из условного геометрического шага винта высчитывается путем умножения шага на число оборотов на горизонтальном валу(здесь мы должны учесть редукцию). Если полученный результат (проскальзывание) оказывается в пределах 10 – 15 %, то это значит, что винт в целом соответствует задаче. Если это число больше, то, значит еще есть поле для исследовательской деятельности.
В связи с этим, хочу выразить благодарность А. Яблонскому (в среде любителей водного транспорта известному под ником Almai), за помощь в изготовлении этого винта.
Владимир Соколов
Источник: Журнал “Петербургская рыбалка”
