Профиль крыла самолета работает под определенным углом атаки и создает подъемную силу.
Лопасть винта работает подобно нижней плоскости крыла самолета. Под определенным углом наклона она отбрасывает водный поток, создавая упор.
За один полный оборот гребной винт пройдет некоторое расстояние. Пройденный путь можно измерить при условии, что вода является твердым телом.
Представьте, что вкручиваете шуруп в дерево. Перемещение винта в твердом теле за один оборот называют геометрическим шагом гребного винта.
В воде, под нагрузкой винт проскальзывает. Разность между геометрическим шагом гребного винта и действительно пройденным расстоянием называют скольжением.
Допустим, шаг вашего винта равен 50 см, а частота вращения 1000 об/мин. Тогда скорость продвижения винта в воде должна быть 500 м/мин или 30 км/час.
Однако приборы на вашей панели показывают фактическую скорость 21 км/час. Это следствие эффекта скольжения. Которое в нашем примере равно 30%.
На парусных яхтах используют двухлопастные винты. Когда яхта идет под мотором обе лопасти одновременно попадают в кильватерную струю. Создается внезапная помеха потоку, набегающему на гребной винт, которая вызывает сильную вибрацию.
Если вы используете трехлопастной винт, то лопасти попеременно проходят через нижнюю и верхнюю части кильватерной струи. Вместо двух толчков за один оборот возникает шесть. Частота вибрации увеличивается, а ее амплитуда уменьшается.
Еще сильнее снижается вибрация корпуса под кормой если у вас винты с четырьмя или пятью лопастями.
Почему на катерах чаще ставят трехлопастные гребные винты?
Многочисленные расчеты в области гидродинамики доказали, что число лопастей незначительно влияет на КПД винта.
Повышение скорости с ростом числа лопастей не происходит. Увеличение количества лопастей лишь снижает вибрацию, что создает дополнительный комфорт для пассажиров и экипажа.
Таким образом, пройденное винтом расстояние определяет его шаг, заложенный на стадии проектирования, и никак не зависит от количество лопастей.
А оптимальный гребной винт для конкретной лодки подбирают только по результатам серии ходовых испытаний.