Американские катера с водометными движителями (часть-4)

Американские катера с водометными движителями (часть-4)

Один из минусов водометного движителя – это обрастание, вернее подверженность этому процессу. Если судно с водометом используется постоянно, то такая проблема не возникнет, но если Вы не будете ездить на судне с водометом всего-навсего две летние недельки, то водомет «обрастет» и судно потеряет примерно десять процентов своих скоростных возможностей.

Хотя защитный эффект против обрастания может дать покрытие водомета противообрастающими красками, но, чтобы покрасить движитель, систему нужно будет разобрать и периодически (хотя бы раз в сезон) повторять процедуру покраски.

На различных военных и коммерческих судах водометные движители уже активно применяются, но производители скоростных яхт начали ими интересоваться сравнительно недавно. Но, итальянские производители яхт с водометами уже вовсю нахваливают свой продукт. И далее мы рассмотрим рекламный текст, посвященный яхте с водометом.

Из рекламы: «Водометы оказались весьма эффективны для скоростных водных средств передвижения, они могут разгоняться до 100 км/час и приспосабливаться к различным условиям. Согласитесь, подобная характеристика весьма привлекательна для скоростной яхты.

Особенность водометов заключается в том, что они способствуют нормальной работе двигателей, без всяких перегрузок, даже с наличием второстепенных факторов. В большинстве винтовых систем взаимосвязаны два фактора — скорость вращения винта(ов) и скорость яхты, при любом независящем от капитана уменьшении скорости (ветер, волны) уменьшаются и обороты двигателя.

Эксплуатировать двигатель на полном газу, в то время когда скорость винтов уменьшилась – невозможно, и подобная ситуация приводит к негативному влиянию на сам двигатель и его функции. А вот водометный двигатель позволит развить обороты, вне зависимости от скорости. Также он не испытает перегрузку, топливный расход немного вырастет.

Двигатели описываемого типа дают прекрасную маневренность, это благоприятно сказывается, когда нужно пришвартоваться в тесном пространстве. Водометы работают мягко, поэтому пассажиры яхты не будут слышать раздражающий гул и шум, как это бывает у моторных агрегатов.

Немаловажное преимущество водометной яхты перед винтовой заключается и в том, что при скорости превышающей 50 км/час, винтовой и рулевой комплексы увеличивают сопротивление, а водометный комплекс в этом же случае никоим образом не сопротивляется, так как выпирающих частей в нем нет, и обтекание корпуса будет оставаться абсолютно непрерывным.

Существующие яхты на моторах достаточно редко ходят на максимальных скоростях, идеально было бы, чтоб при этом все двигатели функционировали на оптимально-разумных оборотах, и было бы прекрасно если б круизная яхта могла идти на первом двигателе, а при необходимости включить второй, но при погруженных винтах – этого не добиться.

Зато водомет превращает эту мечту в реальность. А самое интересное, что можно разместить еще и третий двигатель. Конструкторы скоростных яхт следуют одному главному правилу: если стал выбор за счет чего можно увеличить скорость – за счет уменьшения габаритности и веса яхты либо же за счет возрастания мощностей, то нужно выбрать второе.

Дорогие друзья, Вы можете выбрать и заказать катера и яхты из Америки или Европы через нас, кроме того мы выкупим по удобной цене для Вас любую технику из США, разтаможем и доставим её в Россию, в Ваш город.

Плюсы и минусы подвесных водомётов

Если сравнивать положительные и отрицательные стороны подвесных водометов и стационарных установок, то картина такого сравнения будет почти такой же, как и при оценке моторов с гребными винтами. В обоих случаях подвесные моторы не занимают места в кокпите, не требуют вырезов в днище и транце, без которых не обходится установка стационарных движительно-силовых комплексов. Кроме того, «подвесник» гораздо проще ремонтировать во время эксплуатации.

Как известно, в водомет можно превратить практически любой подвесной мотор — достаточно лишь изготовить водометную насадку и установить ее вместо гребного винта. Этот подход в течение нескольких десятилетий используется многими фирмами, и наработанный ими опыт мог бы оказаться полезным для наших моторостроителей.

Из зарубежных конструкций в свое время были распространены насадки, выполненные по осевой схеме. Это были одноступенчатые водометы с конфузорным водоводом, входное и выходное отверстия которого располагаются на одной оси. Одной из первых конструкций такого рода был итальянский водомет «Гасаджет 7Ф-1», габаритная схема которого приведена на рис. 52 .

Рис. 52 . Габаритная схема водометной насадки типа «Гасаджет 7Ф-1» на подвесном моторе.

«7Ф-1» состоит всего из пяти деталей, монтируемых непосредственно на редукторе обычного подвесного мотора. Этот движитель был спроектирован для среднего класса скоростных и туристских лодок с подвесными моторами мощностью 35-55 л. с. «7Ф-1» испытывался еще в конце шестидесятых годов на тримаране «Хантер делла Вега» весом 180 кг, длиной 4,2 м и шириной 1,7 м (туристский вариант) и катамаране «Сона-пластик» (скоростной вариант). Эта лодка отличается тем, что на высоких скоростях она идет только на поплавках с большой аэрацией винта.

Результаты показали, что на всех возможных режимах лодки имели высокую маневренность, на полном ходу при волнении просасывания воздуха к рабочему колесу не наблюдалось. На заросших участках водоросли не мешали движению, поскольку они перемалывались лопастями насоса, имеющими специальную конфигурацию.

И все же, эта приставка в серию не пошла. Здесь сыграли роль несколько существенных факторов. Во-первых, значительная габаритная осадка, практически не увеличивала проходимости судна по сравнению с винтовым вариантом. Кроме того, низкий к. п. д. колеса водомета и большое гидродинамическое сопротивление подводной части (водовод при диаметре 212 и длиной 570 мм имеет суммарную площадь наружной и внутренней поверхностей свыше 0,7 м2). Примерно такие же характеристики имели насадки американской фирмы «Халл Марин», которые также не пошли в серию.

Казалось бы, подвесной водомет с осевым насосом и горизонтальным всасывающим отверстием (расположенным параллельно днищу) теоретически мог бы воспринять большинство положительных качеств стационарной установки с водометным движителем — малую осадку, более высокий, чем у центробежного насоса, к. п. д., хорошую управляемость при ходе на волнении, полную безопасность для людей, оказавшихся в воде рядом с катером. Однако компоновка подвесного мотора, имеющего вертикальный вал, с осевым насосом возможна только при помощи углового редуктора. Необходимость иметь еще и гарантированную нейтраль приводит к тому, что подвесной водометный мотор средней мощности (например, около 20 л. с.) практически неизбежно оказывается конструктивно более сложным, чем винтовой.

Так как водовод в подвесном варианте расположен за пределами днища катера и имеет большие размеры, а всасывающее отверстие для предотвращения просасывания воздуха, особенно на поворотах, должно быть опущено несколько ниже дниша, сопротивление подводной части мотора становится довольно велико и сопоставимо с сопротивлением редуктора винтового варианта. На современных крупных лодках, имеющих обводы типа «глубокое V» с углом внешней килеватости днища на транце 15-20°, сопротивление водовода возрастает еще больше.

Немаловажно и другое обстоятельство. Известно, что оптимальный к. п. д. движителя достигается при вполне определенном сочетании скорости и тяги. Теоретически, при винтовом подвесном моторе достаточно иметь набор гребных винтов с различным шаговым отношением чтобы «подогнать» мотор под любую лодку. Другими словами, мотор с набором винтов универсален, его можно эффективно применять на лодках водоизмещением и 200 кг, и 600 кг, получая высокие технико-экономические показатели.

С водометом же все обстоит сложнее. Конкретные параметры водовода и осевого насоса также рассчитываются на строго определенные условия эксплуатации, и перенастроить водомет далеко не так просто, как поменять гребной винт. Правда, с помощью сменных насадок в некоторых пределах можно менять скорость струи на выходе из сопла, однако эту меру нельзя отнести к кардинальным. Отсутствие возможности подогнать водомет к определенному корпусу становится настоящей проблемой для так называемого «потребительского» водомета, который должен быть универсальным. Другой проблемой водометов является небогатый выбор между осевым и центробежным насосом.

Среди минусов первого варианта основным является уязвимость рабочего колеса. Дело в том, что зазор между рабочим колесом осевого водомета и обечайкой водовода берется обычно в пределах до 0,5 % диаметра колеса, т. е. при диаметре, например, 150 мм зазор равен 0,5-0,75 мм. При попадании в этот зазор увлекаемого потоком воды песка происходит интенсивный эрозионный износ лопастей. Поэтому при постоянной эксплуатации мотора на мелководье движитель сравнительно быстро приходит в негодность.

Рабочее колесо насоса центробежного типа значительно меньше подвержено эрозии (отсутствуют малые зазоры), однако его применение резко снижает КПД движителя.Практика показывает, что даже тщательный анализ плюсов и минусов подвесных водометов с насосами разной конструкции не позволяет сделать однозначный вывод в пользу того или иного варианта. Например, для охотника или рыболова более пригодным может быть водомет мощностью 2-8 л. с. с простейшим центробежным насосом. Даже в том случае, если его тяга будет на 50 % меньше, чем у винтового варианта, возможность обследовать заросшие травой мелководья выходит на первый план.

Для водометов мощностью 20-30 л. с. весьма удобной была бы «полуподвесная» схема, когда моторная головка серийного подвесного мотора поворачивается на 90° так, чтобы ось коленчатого вала была горизонтальной. Головка ставится внутри корпуса на транец, конец вала выводится наружу и напрямую соединяется с выносным водометом, навешенным на транец снаружи. При этом отпадает необходимость в угловой передаче. Гидравлическое реверсивно-рулевое устройство может обеспечить надежный реверс и нейтраль без применения специальной механической муфты. Приблизительно такая конструкция использована на установке «Амур-25», опытный образец которой был изготовлен еще в конце шестидесятых.

Однако история попыток освоения промышленного производства водометов в нашей стране по своей болезненности практически не отличается от историй подавляющего большинства перспективных начинаний. Так, еще в начале семидесятых испытывался опытный образец водометной приставки центробежного типа для мотора «Прибой» (рис. 53).Рис. 53. Конструкция водометной приставки к «Прибою». Однако результаты стендовых испытаний оказались ниже средних. Центробежный насос не позволял мотору развивать приемлемый упор — он на 60 % был ниже, чем у винтового варианта. Осевой же насос, имеющий более высокий к. п. д., был слишком громоздким и имел недопустимо большое гидродинамическое сопротивление. На этом работы с водометным «Прибоем» были прекращены.

Проводимые в те же годы разработки по водометам на базе «Москвы-12,5» («Комета») и «Москвы-25» показали вполне приличные тяговые и скоростные характеристики этих вариантов. Однако и эти изделия в серию не были запущены из-за министерских неувязок и определенных конструкторских недоработок. В частности, натурные испытания «Кометы» выявили невысокую надежность ротора — мелкая галька, попадая в зазор между ним и спрямляющим аппаратом, довольно быстро выводила из строя движитель.

На Ульяновском моторном заводе в свое время были предприняты попытки разработать водометы на базе 5-сильной «Стрелы» и 2-сильного «Салюта» с центробежными насосами. Здесь, как и в случае с «Прибоем», камнем преткновения оказался низкий КПД приставок. Многие специалисты и конструкторы считали, что наиболее рентабельными могут быть водометы малой мощности, сконструированные по элементарной схеме — центробежный насос на рессоре без конического редуктора. Эта компоновка имеет небольшие габариты и проста в эксплуатации. Определенная потеря в скорости по сравнению с винтовым вариантом при таких мощностях не должна иметь решающего значения.

Однако известно и то, что чем меньше мощность двигателя, тем заметнее падение скорости лодки с водометным движителем. Например, эксплуатация мотора до 5-8 л. с. практически исключает глиссирование, а на водоизмещающей лодке винт и так защищен ее килем — водомет здесь не нужен. При мощности 10-15 л. с., когда винтовой вариант лодку водоизмещением до 300 кг выводит на глиссирование, водометный вариант оказывается недостаточно мощным. В этих случаях более рационально применять водометы с двигателем мощностью не менее 20 л. с.

Водомет и область его применения

. где не пройдет лодочный мотор с винтом.

ВОДОМЕТНАЯ НАСАДКА, ПОДВЕСНОЙ ВОДОМЕТ.

Водометная насадка — это устройство преобразования лодочных моторов в подвесной водомет, позволяющее лодке перемещаться в местах, где лодочный мотор с гребным винтом пройти не сможет — по мелководью, через пороги, на отмелях, перекатах и т.п. Отсутствие гребного винта на лодочном моторе с водометной насадкой создает максимальную безопасность для пловцов и лыжников.
Комплект водометной насадки для преобразования лодочного мотора в водомет поставляется со всеми необходимыми комплектующими и инструкцией по сборке. Водометная насадка крепится к лодочному мотору вместо редуктора с гребным винтом. Время, необходимое для перестановки водометной насадки на лодочный мотор, составляет 1-2 часа для новичка. Для выполнения работ не требуются специальные навыки и специальное оборудование, используются только ручные инструменты.
Комплектующие водометной насадки изготовлены из сплава алюминия с титаном, нержавеющей стали и оцинкованной стали. Применение водометной насадки не требует внесения изменений в двигатель лодочного мотора и каких-либо изменений в конструкцию лодочного мотора, препятствующих его дальнейшее использование с гребным винтом.
Лодочные моторы с водометной насадкой должны быть установлены на транце лодки на 6-7″ (15-18 см) ниже, чем лодочные моторы с редуктором и гребным винтом. Водометную насадку, если это возможно, желательно устанавливать на лодочный мотор с коротким дейдвудом.
Желательно использовать Регулируемый надставной транец — надставку, конструкция и способ крепления которого описаны в Техническом паспорте водометной насадки.

КАК РАБОТАЕТ ВОДОМЕТНАЯ НАСАДКА

Третий закон Ньютона «На каждую силу есть равная и противоположно направленная сила реакции», объясняет принцип действия водометной насадки.
Вода втягивается в корпус движителя через водозаборник благодаря лопастям на рабочем колесе (импеллере), которое приводится в движение непосредственно от двигателя через карданный вал. Эта вода под высоким давлением выбрасывается через сопло в направлении за кормой лодки. Возникающий от выброса этой массы воды импульс создает противоположно направленный импульс (силу), которая в соответствии с законом Ньютона, и толкает лодку вперед. Когда лодка достигает скорости глиссирования, струя воды свободно разряжается в воздух, и только водозаборник (скимминг) касается воды. Чтобы изменить направление движения лодки, нужно чашу под реактивной струей (дефлектор) перевести в верхнее положение, направляя струю в противоположном направлении и, тем самым, создавая силу для приведения лодки в движение назад. Все это делается с помощью обычных элементов управления лодкой для реверса и газа.

Вид сбоку на лодку с водометом ясно показывает, почему подвесной лодочный мотор с водометной насадкой может работать в воде только по щиколотку. Обратите внимание, что реальное потребление воды на водозаборнике обеспечивается при его заглублении только на дюйм ниже линии корпуса лодки. На практике, лодка имеет тенденцию перемещаться (глиссировать) на «своей» волне, которую она и создает, на большой скорости рассекая воду.

Опыт рыбаков дает сравнение преимуществ и недостатков в использовании лодочных моторов с гребными винтами и водометными насадками. Однако, бесспорным преимуществом отсутствия гребного винта на лодочном моторе является безопасность для пловцов и водных лыжников.

Даже каноэ пришлось бы перетаскивать волоком через это мелководье. Лодочный мотор с водометной насадкой легко преодолевает это препятствие с глубиной 4′ (10 см) на скорости 25 миль/час (46 км/ч).

Обратите внимание на удобство посадки в алюминиевую лодку. Эта — 14′ (4,3 м). Нет необходимости в откидывании и защите двигателя. Конструкция лодки с водометом позволяет пассажирам выйти на берег.

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Мощность реактивной струи можно сравнить с мощностью, снимаемой с вала гребного винта. Проектирование высокой скорости водометного движителя ограничивается несущей способностью струи. Для увеличения тяги больший объем воды должен подаваться при большем давлении. Однако, мощность самого двигателя ограничивается тем же количеством лошадиных сил двигателя и главным понятием при оценке мощности водомета является реактивная тяга. Это можно сравнить с выбором диаметра и шага гребного винта, когда при одной и той же мощности двигателя в лошадиных силах, мощность лодочного мотора может меняться в зависимости от параметров винта. Увеличение реактивной тяги водомета за счет сужения пропускной способности сопла приводит к увеличению мощности лодочного мотора, но и снижает скорость движения лодки.
Водометная насадка была спроектирована не для достижения максимальной скорости движения лодки, а для средней скорости при разумной нагрузке. Однако скорости в 80-90% от скорости движения лодки на моторе с гребным винтом удалось достичь.
Это потери скорости перевешиваются возможностью лодки передвигаться по щиколотку воды — акваториях, которые являются недоступными для моторов с гребным винтом. Водометы гораздо менее восприимчивы к повреждениям из-за подводных столкновений и более просты в обслуживании. Только подшипник вала необходимо периодически смазывать через масленки при техническом обслуживании водометной насадки.

ВЫБОР ЛОДКИ

Лучшие ходовые качества при движении с водометом показывают небольшие лодки с относительно плоским, широким дном. Корпуса с глубоким килем или фигурным дном не только требуют большей глубины, но и оказывают большее сопротивление под воздействием высокой реактивной тяги струи.
Алюминий является самым популярным материалом для производства лодок, благодаря своему легкому весу и прочности. Многие производители лодок сконструировали корпуса из алюминия, которые хорошо зарекомендовали себя с подвесными водометами. Плавный подъем днища к носу облегчает управление на быстрине в бурлящей воде при преодолении порогов и боковых течений, плоское днище позволяет производить погрузку пассажиров и снаряжения, а также запуск водомета прямо на пляже.

ВЫБОР МОЩНОСТИ

Лодка, передвигающаяся на малой скорости требует значительно большей глубины, чем та, которая глиссирует на поверхности воды. Поэтому важно использовать достаточную мощность двигателя и не перегружайте лодку более мощным лодочным мотором за ее способность «летать» над водной гладью. Следующая таблица основана на опыте, полученном с использованием предлагаемого типа лодки, подвесных лодочных моторов определенной мощности и водометных насадок к ним. График построен с учетом веса двигателя, лодки, полного бака топлива, максимального разрешенного количества людей и снаряжения. Область ниже линии графика показывает наихудшие результаты по скорости движения лодки.

КОМПЛЕКТ ВОДОМЕТНОЙ НАСАДКИ

Наборы водометных насадок доступны для большинства марок подвесных лодочных моторов от 25-250 л. с. См. Прайс-лист на водометные насадки.

ПРИКЛЮЧЕНИЕ НАЧИНАЕТСЯ С ВОДОМЕТА.

Испытайте волнение и удовлетворение от походов с водометом в такие места, где не пройдут другие суда с лодочными моторами с винтом. Заядлые рыбаки с водометом могут добраться до самых заповедных мест в верховьях рек, где можно уединиться. С водометом можно заниматься троллингом с большими двигателями. Лыжники и пловцы могут чувствовать себя уверенно, зная, что в воде нет вращающихся лопастей винта. Причаливайте с водометом прямо к берегу, не откидывая лодочный мотор, для посадки и высадки на борт пассажиров. Прошли те времена, когда Вы неловко просили ваших пассажиров перейти вброд на берег по мелководью. Получайте удовлетворение от Вашей лодки с самой высокой степенью безопасности.

Ходите с подвесным водометом!

РЕГУЛИРУЕМЫЙ НАДСТАВНОЙ ТРАНЕЦ

Регулируемый надставной транец устанавливается на моторные лодки с собственным жестким транцем. У нас можно заказать и купить регулируемые навесные транцы производства США различных модификаций с механическим или электрогидравлическим приводом.

В нашем магазине вы сможете купить водометную насадку к своему подвесному лодочному мотору, также у нас в продаже водометные лодочные моторы «Кальмар» и «Кальмар-М».

Новости

Водометные катера «Wellboat»

В начале 2008 года ЗАО «Вельбот» совместно с ООО «Кроншпиц» начали работы по созданию водометного катера с отечественным двигательно-движительным комплексом.

Весной 2008 года была изготовлена экспериментальная установка на базе апробированного корпуса «Вельбот-51» с конвертированным двигателем ВАЗ-21124 и водометом «Kronjet-180».

Вся навигация 2008 года была посвящена экспериментам на воде. В это время проверялась надежность работы энергетической установки, дорабатывались системы управления и убирались «детские болезни» экспериментальной установки.

Параллельно с доводкой энергетической установки велись работы по выбору корпуса водометного катера. Наиболее востребованным, особенно в районах за Уральским хребтом оказался корпус «Вельбот-50», но с расширенной носовой частью.

В конце 2008 года основные принципиальные вопросы, связанные с разработкой водометного катера были решены, и началось изготовление двух экспериментальных катеров на базе корпусов «Вельбот-51» и «Вельбот-50».

Энергетические установки на базе инжекторного двигателя ВАЗ-21124 и карбюраторного ВАЗ-21213 с водометными двигателями «Kronjet-180» были подготовлены и смонтированы ООО «Кроншпиц» весной 2009 года.

Но только в конце лета, после кропотливой работы по доводке отдельных систем и узлов, экспериментальные катера «Вельбот-51Jet» и «Вельбот-50Jet» были подготовлены к испытаниям.

Технические характеристик экспериментальных катеров

Длина наибольшая, м

Длина габаритная, м

Ширина габаритная, м

Высота борта на миделе, м

Водоизмещение порожнем, кг

толщина днища, мм

толщина борта, мм

Энергетическая установка двигателя

Число оборотов, об/мин

По обводам корпуса, архитектурно-компоновочной схеме и конструкции в итоге получились совершенно разные катера. Даже самим разработчикам было интересно, как эти катера будут вести себя на воде.

Результаты ходовых испытаний на тихой воде показали, что при небольшой

полезной нагрузке (до 150кг) водомет «Kronjet-180» разгонял катера практически до одинаковых скоростей (48/49 км/час). При максимальной нагрузке (500кг) сказывалось небольшое преимущество в мощности у двигателя ВАЗ-21124 – 45 км/час на «Вельбот-50Jet» против 41 км/час на «Вельбот-51Jet».

Все изменилось при движении на волнении. Если «Вельбот-51Jet» мягко двигался по волне на разных курсовых углах, то «Вельбот-50Jet» получал сильные удары полной носовой частью даже при волне высотой 0,3-0,5м.

Но благодаря полной носовой части и широкому корпусу по параметрам обитаемости и остойчивости, «Вельбот-51Jet» уступает «Вельбот-50Jet», на котором испытатели чувствовали себя более свободно.

У испытателей не было претензий по управляемости обоих катеров, в том числе при движении на малых скоростях и задним ходом.

В процессе проведения испытаний вся испытательная партия подсознательно пыталась сравнивать катера. Но после их окончания пришли к единому мнению: катера совершенно разные и каждый катер имеет свое предназначение. «Вельбот-50Jet» незаменим на небольших внутренних водоемах при эксплуатации с большой нагрузкой. Водоемы с неспокойной водой, частым волнением – стихия катера «Вельбот-51Jet». А водометный движитель «Kronjet-180» позволяет обоим катерам безопасно проходить мелководные засоренные участки.

Более подробную информацию об экспериментальных катерах «Вельбот-50Jet» и «Вельбот-51Jet» по результатам независимого теста, проведенного представителями журнала «Катера и яхты» можно будет получить в ближайшем номере журнала.