Barcile turistice din ultimii ani si-au schimbat aparitia. În loc de industria tradițională cu fund plat, compania a stăpânit producția unui număr de modele noi, caracterizate prin navigabilitate ridicată și confort sporit. Partea inferioară cu contururi de tip keystone le permite acestor vase să își mențină calitățile pe un val abrupt, evitând agitarea obositoare a umflării.
Cu toate acestea, la viteza pe apă liniștită, noile bărci cu motor pierd pierderi de fund. Acest lucru este inevitabil: noile contururi au o rezistență hidrodinamică mai mare, iar corpurile bărcilor au devenit mai grele.
Întrebarea este: cât de mare este această pierdere? Teoria, ca și cum, spune că trebuie să fie foarte nesemnificativă. Practica convinge opusul.
Și poate nu e vorba doar de bărci?
Amintiți-vă că toate motoarele outboard produse astăzi au fost dezvoltate în acele zile când, pe lângă vechiul "Kazanka". nu aveam practic nimic. Pe ea, desigur, si motoristii orientate, calculând parametrii primei sale suspendări de 17-20.
Acești parametri corespund caracteristicilor hidrodinamice ale ambarcațiunilor moderne?
Pentru a obține un răspuns la această întrebare, echipa editorială a efectuat studii comparative pe mare.
În două mile pe șalupe, comercial disponibil comercial (duraluminiu „Progress“ de plastic și „Neptun“) și două ambarcațiuni placaj construite în conformitate cu proiecte de construcții independente (adâncime V «Orca“ și trimaran «Taguan») noastre dimensionale. Am fost motoarele de „Whirlwind“, „Rasuceste-M“ și „Vikhr-30“ și un set de trei elice produse în Institutul Central de Cercetare numit după academician AN Krîlov. Una dintre aceste șuruburi nu este diferită de la un full-time „vortex“ surub (mai corect „vârtej de vânt“, ca 20-, 25- și motoare de 30 de cai putere a pus același șurub!). Acest șurub, ne amintim, are un diametru de 240 mm și un pas de 300 mm. Dar două șuruburi noi cu același diametru au avut un pas de 264 și 240 mm.
Rezultatele (vezi tabelele 1-3) s-au dovedit, în opinia noastră, foarte interesante.
De exemplu, la distanța "Progress" cu o "Whirlwind-M" de 25 de puncte.
Tabelul 1. Rezultatele măsurării vitezei barcii cu motor "Progress"
Notă: Pentru o descriere detaliată a barcii Progress, consultați aici.
Proprietarul barca B. Kuzovkin echipat perfect pentru călătorii pe distanțe lungi: un rezervor încorporat de combustibil instalat sub scaunul din față, ranforsat pupei, baterie încărcată, etc. Pe scurt, opțiunea nu este pur și simplu o plăcere ..! Cu o sursă de combustibil de 90 de litri și două persoane (șofer și pasager) la bordul barca deplasarea poate fi evaluată numărul 490 kg. Cu un motor standard, elice, în acest „Progress“ trece secțiunea de 500 de metri de măsurare 68,5 secunde (timpul mediu pentru două serii), m. Viteza E. 26,3 km / h.
Creștem echipajul la patru persoane - viteza scade imediat la 18,3 km / h, adică barca nu pleacă pentru alunecare.
Acum, înlocuiți șuruburile standard pentru alții - în pași mai mici, egale cu 264 mm, și, iată, același „progres“ cu aceleași patru oameni la bord este de o dată și jumătate mai rapid - arată viteza de 27.3 kilometri pe oră! Următorul șurub - pas chiar mai puțin - 240 mm - o altă rată de creștere de 2 km / h, iar viteza maximă cu doi pasageri ajunge la 30.2 la km / h. Numai odată cu apariția de la bord cinci persoane (.. Adică, cu o creștere a deplasării până la aproximativ 700 kg), barca revine la modul de deplasare cu deplasare - 16.7 km / oră.
De asemenea, trebuie remarcat faptul că, în timpul de mare viteză se execută „Progress“ numai pentru doi pasageri cu o încărcătură de elice cu motor 240x240 mm dezvoltă mare (dar nu prea mult - 5200 rot / min), viteza!
Propulsorul cu un redus pas de 240 mm a ajutat „vortex-20“ a „trage“ bărci cu motor rabotat și „Neptun“ cu patru pasageri (deplasare de 550 kg): aceasta a trecut la o viteză de 36 km / h în loc de 13,5, prezentat cu un șurub standard de. Astfel, viteza a crescut de 2,6 ori!
Tabelul 2. Rezultatele măsurării vitezei barierei motorului Neptun
De unde a venit motorul? De ce poate o mică reducere a pasului elicei să compenseze sarcina crescută?
Caracteristicile șuruburilor, combinate cu caracteristicile externe ale motorului:
1 - caracteristica exterioară a motorului; 2, 3, 4 - șuruburi, respectiv șuruburi "grele", optime și "ușoare"; 5 - consumul specific de combustibil.
Acest lucru poate fi ilustrat grafic. Fiecare motor are propriile sale caracteristici "externe", adică dependența puterii luate de arbore de numărul de rotații ale arborelui cotit cu carburatorul complet deschis. Pentru "Vortex", de exemplu, caracteristica externă este curba 1 cu o putere maximă de 21,5 litri. a. la 5000 rotații pe minut. Puterea absorbită de o elice în această barcă, în funcție de viteza motorului, este prezentată pe același grafic cu trei curbe - caracteristicile șuruburilor 2, 3 și 4, fiecare corespunzând unui șurub de un anumit pas. Puncte în care se intersectează caracteristicile externe și ale șuruburilor și arată puterea și numărul de rotații ale motorului cu acest șurub.
Optim pentru această barcă cu motor cu un șurub de presiune dat (caracteristica șurubului 3) permite utilizarea maximă a puterii motorului la viteze nominale. Atunci când elicele mai grele (curba 2) sunt plasate pe aceeași barcă cu aceeași încărcătură, motorul va funcționa la o viteză de 3500 rpm, ceea ce corespunde unei puteri de numai 12 litri datorită caracteristicilor externe ale motorului. s.; aceasta înseamnă că puterea utilizată a "Vortexului" de 20 de puternice va fi aceeași cu cea a "Moscovei" sau a "Betka-12" obișnuite.
Utilizarea unui șurub prea "ușor" (curba 4) conduce de asemenea la subutilizarea puterii, deoarece caracteristica externă la o viteză mai mare decât cea nominală scade brusc. Dar pericolul principal este diferit: o creștere semnificativă a numărului de revoluții deasupra nominalului reduce dramatic durata de viață a motorului, iar probabilitatea de rupere crește. Cu toate acestea, chiar dacă șurubul "ușor" funcționează la viteza nominală, capacitatea "Vortex" nu depășește 12-13 litri. a.
S-ar putea să vă gândiți că cu un șurub "greu" veți obține o economie semnificativă de combustibil, deoarece motorul funcționează la o viteză redusă! Acest lucru este departe de caz.
Același grafic arată dependența consumului specific de carburant (curba 5) asupra numărului de rotații. La o viteză de, de exemplu, 3700 rpm, debitul specific este de aproximativ 480 g / l. a. oră în loc de 360 la o nominalizare mai mare; puterea este de 16 litri. a. Înmulțim consumul specific de energie rezultat și obținem un rezultat paradoxal: consumul orar de carburant cu aceeași putere eliminată rămâne același!
Iată rezultatul funcționării barcii cu o elice necorespunzătoare: viteza este mai mică, iar consumul de carburant la 100 km de drum crește.
Câte forțe pot fi pierdute, folosind un șurub "greu", au fost clar demonstrate prin testele barcii cu motor "The Killer Whale". Ce se poate spune prin uitarea la masă pentru măsurarea vitezelor sale?
Tabelul 3. Rezultatele măsurării vitezei bărcilor cu motor "Kosatka"
Notă: proiectul și o descriere detaliată a barcii "balena ucigașă", vezi aici
Cu un șurub regulat pe "Vortex-30", cu creșterea încărcăturii de la două persoane la patru, viteza scade cu 8 km / h. Instalarea aceluiași șurub cu un pas mai mic (264 mm) nu numai că mărește viteza la 43,4 km / h (2 persoane) și 39,0 km / h (4 persoane), dar, de asemenea, reduce diferența de viteză care rezultă când crește sarcina.
Sub "vârtej de 20" cu o elice obișnuită și cu patru pasageri, barca nu planifică și nu trece într-un mod de tranziție - 17,6 km / h. Instalarea șurubului cu un pas de 240 mm duce la un rezultat uimitor: viteza cu două persoane la bord este aproape aceeași cu cea a unui motor cu 30 de cai putere cu un șurub standard și cu patru - chiar la o viteză mai mare de 2 km / h! Se pare că atunci când plutim pe "treizeci" cu o elice obișnuită, nu am folosit cel puțin 8-9 litri timp de trei ani. a. puterea disponibila!
Din punct de vedere economic, acest lucru înseamnă că sute sau chiar mii de tone de benzină este acum nerațional cheltuit numai pentru că cele mai comune în motoarele noastre, „Vortex“ și „Rasuceste-M“ (ca într-adevăr, „Neptun“) sunt prevăzute cu un singur șurub , care trebuie folosit atât pe lumina "Kazanka" cât și pe familia "Progress". Plantele salva pe șurub shestirublevom (care, de altfel, s-ar fi dorit să fi achiziționat chiar și la fel ca rezervă, toți proprietarii de motoare!), Și la scară națională, se pare că pierderile nu toate mici!
Cu toate acestea, la motoare, „Moscova-25“ și „Moscova-30“ a produs trei elice, etapele 250, 280 și 300 mm, dar pentru a efectua teste comparative cu aceste motoare, nu am fost în stare, la fel ca în posesia noastră nu le-au.
Chiar și estimarea aproximativă sugerează că elicele regulate testate motoarele sunt departe de a fi optimă. Comparați valorile vitezei teoretice 20-25 puternice interne și externe motoare ( "Chrysler", "Evinrude" si "Mercur", 20 l. C. "Johnson", "Selva", "Crescent", "Terhi" 25 l. cu "Crescent" 35 CP). Dacă presupunem pentru toate șuruburile motoare standard valoare constantă în comparație egală cu alunecare, de exemplu 10%, viteza teoretică atinsă la viteza nominală, la toate motoarele străine vor fi considerabil mai mică decât cea pentru care se calculează șuruburi obișnuite „vortex“ și „Neptun“. Deci, în cazul în care „vârtej“ de toate facilitățile este de 47 km / h (șurub ceva ce toți avem unul!), Apoi „Crescent“, „Selva“, „Terhi“ - este de doar 40 km / h pentru „Chrysler“ si "Evinruda" chiar 39 km / oră! Și această șuruburi standard, și totuși străine pentru fiecare motor poate fi achiziționat pentru alte cel puțin 2-3 elice, de obicei, în trepte și mai mici și mai mari decât cea a personalului.
Numai „Kazanka“, care a fost selectat și șurubul „Vortex“, cu acest motor poate merge cu o viteză de design, cu un singur driver 43-45 km / h, inaccesibile pentru bărci moderne, cu același motor și elice.
Au trecut zece ani. Industria noastră a stăpânit producția a aproape 20 de modele diferite de bărci cu motor. Iar acum devine absolut necesar să se furnizeze rețelei de vânzări dacă nu șuruburi cu pitch reglabil (cum ar fi "multi-pitch", care au fost scrise în mod repetat în colecție), apoi cel puțin un set de elice înlocuibile. Răspunsul la întrebarea ce fel de șuruburi pot fi acestea este dat de constructorii de nave. Și pentru acest lucru, printre altele, este necesar să se schimbe practica stabilită de desfășurare a studiilor. Acum, când acceptăm noi eșantioane în biroul nostru central de proiectare "Neptun", de exemplu, un motor este pus pe o barcă doar cu o elice standard, iar singura măsură luată la mila dimensională este viteza. Dacă viteza cu sarcină maximă nu este adecvată - mică, atârnă pe șanț un alt motor (așa cum a fost și barca cu motor "Neptune", calculată însă pentru a funcționa cu un motor).
Cu toate acestea, pe aceste teste există o posibilitate totală de a elimina toate caracteristicile necesare, cum ar fi turația motorului sau consumul de combustibil, dar și alegerea șuruburilor optime, iar principalul lucru este de a oferi recomandări adecvate viitorului proprietar. Aceasta este ceea ce conduc companiile în străinătate.
"Barci și iahturi", 1973.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: