Выбор гребного винта речного (морского) судна сопровождается массой целевых критериев. Достижение цели - оптимальное соотношение мощности лодочного мотора и тяги гребного винта. Несоответствие технических характеристик, когда гребной винт попросту не подходит под мощность двигателя, оборачивается либо к холостым ходом либо перегрузкой лодочного мотора. Скорый износ деталей при таких обстоятельствах неизбежен. Вот почему выбор гребного винта лодочного мотора требует серьёзного подхода.
Критерии выбора гребных винтов
Практика эксплуатации речных (морских) судов малого и среднего водоизмещения отмечает применение к ним гребных винтов одной из двух конструкций:
- Конфигурация под регулируемый шаг.
- Конфигурация под фиксированный шаг.
На лодочных моторах, пригодных к эксплуатации в условиях относительно небольших водоёмов, традиционно применяются модели с фиксированным шагом. Кроме этого, гребные винты изготавливаются в одно из двух вариантов по возможному направлению вращения:
- Правостороннее.
- Левостороннее.
Для применения лодок в условиях хода по мелководью, часто используются гребные винты с кольцевым крылом. В продаже этот вид продукта встречается под названием «импеллер».
Особенности импеллерной конструкции выражаются очевидным преимуществом – увеличением эффекта «упора» до 5-8% на малых оборотах лодочного мотора. К тому же цилиндрическая обечайка импеллера надёжно защищает гребной винт от механических повреждений инородными предметами.
Обеспечить высокий уровень быстроходности речных (морских) судов помогают суперкавитирующие винты. Само наименование продукта объясняет: этот вид изделий предназначается для условий работы в режиме кавитации. Суперкавитирующие гребные винты традиционно устанавливаются на моторах быстроходных судов (катера, яхты и т.п.).
Интересной для выбора является конструкция гребного винта с интерцептором, где исходящая кромка лопастей загнута под определённый угол. Интерцептор наделяет лодочный гребной винт улучшенными свойствами захвата массы воды. Дополнение интерцептором сопоставимо с изменением шага гребного винта в сторону его увеличения.
Поэтому выбор такой конструкции (с целью замены стандартной) делается с учётом возможного уменьшения параметра шага на 1-2 дюйма (25-50 мм).
Как выбрать лучшую модификацию
Основными параметрами выбора (в порядке их значимости) видятся следующие:
- шаг,
- число лопастей,
- диаметр,
- материал,
- дисковое отношение,
- диаметр ступицы,
- исполнение ступицы,
- число шлицов втулки.
Шаг гребного винта измеряется отрезком пути на линии движения вала лодочного мотора за время прохождения одного оборота. При этом не учитывается эффект возможного проскальзывания. Шаг следует рассматривать главным параметром, определяющим выбор. Неточный выбор шага винта всего лишь на дюйм по плюсу/минусу, сопоставим с увеличением (уменьшением) числа оборотов лодочного мотора на 170-200 оборотов.
Львиная доля конструкций лодочных винтов оснащена тремя-четырьмя лопастями. Реже встречаются конструкции на 2 лопасти или, напротив - многолопастные (5-7). Двухлопастные гребные винты характеризуются ярко выраженным КПД. Но если увеличивается диаметр ступицы такой конструкции, утрачиваются показатели прочности. Поэтому двухлопастные модели с большим диаметром ступицы часто ломаются.
Четырёхлопастные модификации винтов
Отдельно следует выделить винты с четвёркой лопастей. Четырёхлопастные модификации отличаются такими свойствами, как ускоренный вывод судна на глиссирование. Моторы с винтами на четыре лопасти «держат» лодку в состоянии глиссирования даже в условиях низких скоростей движения. Показатели среднескоростного хода у винтов с четырьмя лопастями выше, чем у «троек».
Кроме того, 4-лопастные конструкции винтов отличаются:
- более выраженным ускоряющим эффектом,
- плавным и ровным ходом судна,
- стабилизацией корпуса лодки на неспокойной воде,
- пониженной кавитацией на поворотах,
- уверенным управлением в режиме низкой скорости.
Многолопастные гребные винты традиционно предназначаются под моторы океанских яхт и прочих судов увеличенного водоизмещения. Многолопастные гребные винты малошумные. Работа их также отличается малым уровнем вибраций. За счёт увеличенного числа лопастей поднимается коэффициент тяги, обеспечивается ускоренный выход на глиссирование.
Производство гребных судовых (лодочных) винтов
На производство гребных винтов лодок обычно выбираются материалы:
- нержавейка,
- титан,
- бронза,
- алюминий,
- пластик.
Используются также композитные материалы, подобные сплаву куниаль. Относительно недорого оцениваются бронзовые, алюминиевые, пластиковые конструкции. Дорогостоящими являются титановые и композитные изделия.
Стальные гребные винты при достаточно приемлемом КПД, их высокой износостойкости и доступной цене для большинства обладателей лодок, видятся оптимальными продуктами для выбора под установку и эксплуатацию.
Маркировка на изделиях от производителей
Каждый производитель оригинального продукта ставит на своих изделиях фирменную маркировку. Аббревиатура маркировки всегда содержит две главных характеристики гребного винта. Пример аббревиатуры: S-9 ¼ x 10 ¼ Bs.Pro. Расшифровка:
- S (Suzuki),
- 9 ¼ (диаметр),
- 10 ¼ (шаг),
- Bs.Pro (подразделение).
Часть фирм-изготовителей нередко выдают сокращённую информацию. В этом случае на корпусе (обычно в области ступицы) отмечается только два параметра - диаметр и шаг (к примеру: 8,5х10).
Маркируются лодочные винты, как правило, в районе внутренней стороны лопасти или на торцевой стороне ступицы. Сходящие с производственного конвейера лодочные моторы, производители традиционно комплектуют гребными винтами на «средний» шаг.
Как подбирают лодочный гребной винт
Практика эксплуатации лодочных моторов отмечается необходимостью иметь в запасе как минимум двух гребных винтов разной конфигурации. Установка «своего винта» под конкретные условия нагрузки судна способствует достижению баланса мощности, оптимизации тяги мотора. Или же рекомендуется делать выбор в пользу гребных винтов, конструктивно меняющих (регулирующих) шаг.
Замечено, что алюминиевые винты, имеющие рабочий шаг в диапазоне 17-21 дюйма, а также 16-22 дюймовые стальные изделия, пользуются наибольшим спросом среди владельцев рыбацких, прогулочных, семейных лодок.
Обычно к этой категории судов относятся конструкции длиной 4,5 – 6 м, водоизмещением 0.450-1,1 тонны. Отмеченные гребные винты обладают широким диапазоном параметров по техническим характеристикам, но подбирать шаг всё равно необходимо, учитывая:
- конкретное назначение судна,
- массу лодки,
- уровень мощности установленного мотора.
К примеру, на лодке с облегчённой кормой, оборудованной ПЛМ V6, стандартных габаритов и высоты транца, для достижения высоких характеристик хода удачно подходят 17-21 дюймовые модификации, сделанные из алюминия. Если же лодку оснастить таким же гребным винтом, но сделанным из нержавеющей стали, дополнительно проявляются параметры:
- усиления износостойкости,
- повышения устойчивости лодки,
- рост границы максимальной скорости.
Также стоит отметить: стальные винты из нержавейки открывают возможности увеличения параметров по габаритам, в частности, по размеру высоты транца.
Лодкам с установленным на корме мотором V8 больше подойдут 4-х лопастные винты. Например, из серийного выпуска продуктов «Bravo One Performance». Такой тандем даёт удовлетворительное соотношение по массе судна и мощности мотора, позволяет увеличить высоту транца. Больший шаг – от 23 дюймов, а также материал из нержавеющей стали, рекомендуется для винтов моторов быстроходных спортивных лодок.
Лучшим вариантом выбора для спаренных двигателей V6 видится «четвёрка», если требуется повышение рабочих характеристик лодки. Четырёхлопастная модификация винта даёт увеличение средней крейсерской скорости, зачастую даже выше установленных для мотора пределов. Прочие характеристики, такие как устойчивость и рулевой момент, также улучшаются.
Гребные винты и методика замены
Если меняется существующий алюминиевый вариант на стальную конструкцию (нержавейка), необходимо обязательно посмотреть соответствие «новичка» скоростному диапазону. Влияние шага винта на число оборотов лодочного двигателя является очевидным фактом. Изменением шага можно регулировать обороты мотора.
Каждый шаг сопоставим с частотой вращения до 200 об/мин. Если выполняется переход с 23 дюймов на 21 дюйм (уменьшение шага), следует ожидать увеличения числа оборотов до 400. И наоборот, переход с меньшего шага на больший шаг даст уменьшение количества оборотов. Иногда оптимальным выбором является переход с нечётного шага на чётный (например, с 23 на 24). Также не исключается использование только чётной лестницы (20, 22, 24…).
Если «старый» экземпляр отрабатывался на предельных оборотах мотора, вновь установленная модель гребного винта должна показать новый предел скорости на границе допустимого числа оборотов. Нужно лишь провести испытания после инсталляции.
При замене удобно подбирать требуемую модификацию по справочным таблицам или по шаговой выборке на mercury.com, где подбор оптимальной конструкции обусловлен связью таких параметров, как масса и размер длины судна, плюс скоростной диапазон. Обычно именно масса лодки является основным фактором, определяющим параметры гребного винта при замене.
