Занудства пост.
Пропульсивная система (установка) — это силовой комплекс судна, состоящий из нескольких основных частей: непосредственно сам корпус судна, головной движитель, редуктор или главная передача, валовый привод и движитель. ПУ является основной исполнительной частью главной судовой энергетической установки, цель которой — конвертация механической энергии двигателя в двигательную энергию, приводящую к движению судна на воде или под ней (подводные лодки).
Написать эту статью меня сподвиг поиск материалов к статье об очередной лодке. В одном из обзоров автор рассуждал об возможных системах привода движителей. Я решил, что в свой материал я должен вставить нечто схожее. Но… А поймут ли меня читатели? Значит, решил я, нужно сделать некий справочный пост.
Когда-то давно я первый раз учился в Московской Государственной Академии Водного Транспорта (а был еще и второй раз) - в МГАВТе. И была у нас такие дисциплины, как ТУС – Теория и Устройство Судна и УСС – Управление Судами и Составами (судов). Одним из вопросов, которые в них рассматривались были – системы приводов и движетели судна.
Движителями называются специальные устройства, преобразующие механическую работу судовой силовой установки в упорное давление, преодолевающее сопротивления и создающее поступательное движение судна.
Движителями могут быть: парус, весло, гребное колесо, водомёт, винт и т.п.
В моих обзорах я рассказываю о судах, использующих в качестве движителей водомёт и винт.
С системой привода водомёта всё более-менее просто. Вариантов там два. Стационарный и подвесной (подвесной мотор с водомётом)
Это схема стационарного водомётного движителя. В кормовой (задней) части корпуса судна, проходит труба, в которой размещен винт (винты) с приводом от двигателя. Вода из-под днища судна под действием винтов всасывается в этот канал и выбрасывается из кормовой части. Под действием реактивной силы судно приводится в движение.
С подвесным водомётным мотором ещё проще. Никаких каналов внутри судна не нужно.
Достоинства:
- достаточно высокая скорость;
- возможность плавать по мелководью не опасаясь повредить винт.
Недостатки:
- высокая стоимость;
- сложность в обслуживании;
- необходимость в пространстве для размещения системы;
- сложности с маневрированием.
А вот приводы обычных винтов имеют больше схем.
1. Вал. Самая старая, самая простая, классическая схема.
Внутри корпуса судна находится двигатель, от него отходит гребной вал, проходящий сквозь корпус судна через специальное устройство (дейдвуд). На конце вала размещен гребной винт. Всё! Схема простая – это её основное достоинство. Есть и недостатки. Необходимость обслуживания дейдвуда, большая осадка, необходимость в дополнительном рулевом устройстве, относительно низкая манёвренность (особенно, на заднем ходу).
1. Угловая поворотно-откидная колонка (транцевая). Пожалуй, самая распространённая система привода от стационарных двигателей на настоящее время для судов от 6 до 20 метров.
На схеме хорошо видно двигатель - в белой зоне (корпус), сама колонка – в голубой зоне (вода). Такая колонка устанавливается на транце судна - кормовой стенке корпуса, примерно, на уровне ватерлинии. Разумеется, винты находятся в воде.
Такие колонки могут быть с одним или двумя винтами на одном валу.
В этом случае винты вращаются в разные стороны, что даёт большую эффективность.
Отчасти, такой привод напоминает подвесной лодочный мотор, только сам двигатель и система привода у него разнесены. Соответственно.
В поднятом состоянии, в зависимости от высоты можно двигаться по мелководью или осмотреть, обслужить винты.
Система отработанная, достаточно надёжная. Как я уже сказал выше – очень распространённая! Как судоводитель, могу сказать, что судно с таким приводом очень легко управляется! И на заднем ходу тоже!!! А представьте, как великолепно управляется судно с двумя двигателями и с парой винтов на каждой колонке! Поверьте, это песня!
Остаётся добавить, что производят такие колонки ̶в̶с̶е̶,̶ ̶к̶о̶м̶у̶ ̶н̶е̶ ̶л̶е̶н̶ь̶, на сколько мне известно, в основном только компании Volvo Penta, MerCruiser и немного Yanmar. Возможно, есть ещё компании, которые производят подобные системы, но я не нашёл таких данных.
1. Азиподы (азимутальные приводы) или днищевые колонки. Относительно новая система. Пожалуй, лучший вариант, в плане управляемости. Сама схема была придумана фирмой ABB, как электромеханический привод винтов.
Валовая линия идёт от двигателя через угловой редуктор в днище судна. Такая схема сейчас очень часто устанавливается на крупные суда. А для яхт от 15 до 24 метров теми же компаниями Volvo Penta и MerCruiser предлагаются системы IPS и Zeus drive, соответственно. IPS от Volvo Penta более известная.
Надо отметить, что в данной схеме винты не толкающие, а тянущие (на рисунке схема «едет» вправо). Сама же колонка вращается на 360 градусов. Две таких колонки плюс подруливающее устройство (или два), и судно может двигаться вперёд, назад, боком (или, как говорят на флоте – лагом) или вообще, как угодно.
Минусы – сложность, меньшая надёжность, большая осадка судна. И большая стоимость
1. Приводы Арнесона или ASD. Эта система тоже недавняя. Придумана около 40 лет назад, но используется редко. И предназначена она, по большей части, для скоростных морских прогулочных или гоночных судов.
Привод Арнесона (далее - ASD) - в целом - это движительный комплекс, позволяющий управлять судном, обеспечивает оптимальные параметры работы суперкавитирующего полупогружённого гребного винта быстроходных судов.
Попробую в двух словах описать принцип этой схемы.
Приводы Арнесона используют полупогружные винты (винты находяться в воде частично, от 40 до 60%). Вал проходит от двигателя через транец (кормовую стенку корпуса). В самом транце установлена система, напоминающая ШРУС – известный многим автомобилистам Шарнир Равных Угловых Скоростей.
Данная система привода очень эффективна. На больших скоростях. Позволяет экономить топливо и даже устанавливать двигатели меньшей мощности. К тому же, у судна с таким приводом меньшая осадка. Но есть и недостатки. В первую очередь высокая стоимость, сложность и плохая манёвренность судна с ASD-приводом на малых скоростях и в ограниченном пространстве.
Вот, примерно и всё! Нет, есть еще всевозможные системы приводов движителей судна. Экспериментальных или давно устаревших. Но основные – вот эти. И, коль скоро мы говорим о моторных яхтах и катерах, то будем рассматривать именно эти системы.
Конечно, специалисты найдут, за что меня покритиковать, к чему придраться. Возможно, обычный читатель тоже найдёт повод для критики. Справедливой конструктивной критике я буду только рад. Допускаю, что я мог упустить что-либо, либо быть неточным. Буду рад вашим комментариям.