> Энциклопедический словарь Гранат, страница > Способности судна носить паруса и колеблется от 14 kg/aiз

Способности судна носить паруса и колеблется от 14 kg/aiз

Способности судна носить паруса и колеблется от 14 kg/ai3 для прибрежных судов до 26 kg/ma для судов, плавающих и Индийском океане. Общая площадь парусности зависит от величины

Судна, причем отношение ее к величине D Iз составляет от 130 — 160 для крупных грузовых судов, до 200 и более для гоночных яхт. Различные типы вооружения парусных судов представлены на т а б л. V.

Практическое применение к движению судов механических двигателей было вызвано установкой на судах парового двигателя; первым таким движителем были гребные колеса, основной принцип которых остался таким же до настоящего времени, а именно: на окружности колеса насажены в радиальном направлении лопасти (плицы), по очереди входящие в воду; благодаря упорному давлению этих лопастей о воду, судну сообщается поступательное движение. В нервых типах гребных колес плицы были неподвижно

закреплены на ободе, а потому входили в воду и выходили из иее почти плашмя, произведя весьма немного полезной работы; поэтому вскоре же перешли к гребным колесам о поворотными лопастями (ф и г. 24), в которых, при помощи эксцентрикового приспособления, лопасти удерживаются в более или менее вертикальном положении за все время прохождения их через воду. При работе гребного колеса часть энергии бесполезно расходуется на различные вредные сопротивления, в виде трения в подшипниках его механизма, трения воды о лопасти, излишние возмущения ее и так далее; поэтому скорость, получаемая судном, не соответствует теоретической окружной скорости гребного колеса (линейной скорости центра давления плиц), а бывает всегда несколько меньше ее. Потеря скорости наз. скольжением гребного колеса и для колес с постоянными лопастями составляет от 20 до 30%, а для колес с поворотными лопастями от 15 до 25%. Конструкция гребного колеса не позволяет давать ему окружной скоростл больше 15 m/sec, причем число оборотов составляет от 25 до 55, редко до 70 в минуту; это условно определяет диаметр колеса, который, обычно, выходит о 3 — 4 раза более углубления судна. Постоянные лопасти следуют друг за другом в расстоянии около 1 т, а ширину их берут около /ie диаметра колеса; поворотных лопастей ставят вдвое меньше, но зато двойной

Таблица V.

Типы

ОПРОСНЫХ

/ U/yitcn $

2 ТАер ю

1 /И /

U Ксч{, /2

5“ яфяу inaa UX у“ а /3

6 У и пар Ьн а-щ шхуна I

7 БГГ»»Т»„»- ,5

S Е>р“г

CMOS

Тр“х#ЯГоаяР шхуна

БарканТна Вгак Ко ра в А Ь

ЧшТЬ>ргх>-»Тоъb.С> ьорЬ OpJlt07Tobi>» бао< СенамТаму! глеуу

ширины. Длина лопастей составляет около 1/3 —1/2 от ширины судна, а крайнее погружение верхней кромки лопасти под горизонтом воды около ‘/w диаметра колеса. Гребные колеса располагаются или по обоим б о р-т а м судна, что, хотя почти вдвое увеличивает его ширину, но дает больший коэфф. полезного действия колеса, или в корме, когда условия плавания не позволяют осуществить первый способ. Так как единственным преимуществом гребных колес является работа их на мелкой воде, то в настоящее время круг д: йствия их все более ограничивается внутренними путями сообщения, тем более, что сама конструкция колес очень страдает от волнения в открытом море.

Гребные пинты (ср. XVI, 475/76, прил. 1/4) в качество судового движителя появились в сороковых годах прошлого столетия и в настоящее время занимаютпреобладающее положение. Это объясняется удобством установки их на судне, большим коэфф. пол. действия, меньшей чувствительностью к изменению осадки и волнению, а также, благодаря их полному погружению, сравнительной безопасности от обстрела артиллерийскими снарядами, что весьма важно для поенных судов. Винтовая поверхность (ф и г. 25) получается при одновременном вращении образующей вокруг некоторой оси и движении ее вдоль этой оси. Главными элементами пинта являются: диаметр окружности, описываемой крайней точкой образующей, и ш а г, на который продвигается образующая при полном ее обороте вокруг оси винта (смотрите винт). Образующая винта может быть прямой или кривой линией; точно также движение ее вдоль оси за время одного оборота может быть переменным, что и составляет большей чаотью различие отдельных типов винтов. Другимразличием является форма лопастей винтов, употребляемых в количестве 3 — I взамен целой винтовой поверхности; в ней отличают: шири и у и длинулопасти, измеряемые соответственно по винтовой линии -н вдоль по оси винта. Кроме того, важное значение для работы винта имеют: проекционная площадь .всех лопастей винта на плоскость, перпендикулярную его оси, и развернутая поверхность всех его лопастей.

Гребные винты устанавливаются под поверхностью воды в кормовой части судна; поэтому им приходится работать в струе попутного потока, следующего за судном со скоростью около 20 — 30% дли двухвинтовых судов. Кроме этого, не все унорноо давление лопастей винта передастся на движение судна; часть его тратится на трение лопастей о воду, часть на неизбежные возмущения воды и тому подобное.; поэтому скорость судна отличается как от теоретической скорости винта в неподвижной воде, тан и от скорости его в попутном потоке.

Потеря скорости в нервом случае паз. кажущимся с к о и ь нс е и и е м в и и т а, а во втором — действительным скольжением; действительное скольжение, обычно, составляет 15 — 20%, редко до 35% от теор. скорости винта; что касается до кажущегося скольжения, то иногда, при очень интенсивном попутном потоке оно может сделаться даже отрицательным, что указывает на недостаточно правильный подбор элементов винта. Коэфф. полезного действия винта, колеблющийся, обычно, от 50% до 70%, имеет большое влияние на производительность всей механической установки; поэтому за последнее время были произведены многочисленные исследования модо-

70 m/sec, иначе вода не будет успевать подтекать к винту; это явление носит название кавитации и заставляет ограничивать число оборотов винта, которое в торговых судах для винтов большого диаметра (ф и г. 26) составляет от 60 до 100 и минуту; для более быстроходных военных судов, где диаметр винтов ограничен осо-

ППВЕPXHDCTИ РАЗЛИЧНОГО вилл.

Фигура 25.

быми условиями, приходится повышать число оборотов: на крупных судах до 100 — 150, средних — 150 — 300 и для мелких судов несколько времени тому назад допускали даже 700 — 800 оборотов, но, с установкой передач от быстровращающегося двигателя к винтам, число оборотов их в настоящее время пе превосходит 600—650 {ф и г. 27).

Г°ЕЕ,НОЙ винттовдро-пдсоажирскогп пдрохолд.

Фигура 26.

лей гребпых винтов самых разнообразных форм и в различных условиях работы при посредстве опытного бассейна, которые дали весьма ценные результаты в смысле освещения картины действия винта в воде и позволили обосновать многообещающие теории винтовых движителей.

Важным фактором при работе винта является величина упорного давления его лопастей на воду; обычио, она заключается в пределах 0,3 — 0,9 k/cm 2 развернутой поверхности лопастей. Окружная скорость виешней кромка лопастей винта ие должна превосходить

Диаметр винта обычно составляет не бодео,80% от углубления судна, причем верхняя кромка лопасти не должна доходить, по крайней мере, на 0,2 — 0,3 га до поверхности воды. Число винтов, в зависимости от получающихся их размеров, величины коэфф. пол. действия и других условий, делают от одного до четырех. В очень мелкосидящих судах, например, волжских пароходах, когда обычное соотношение между диаметром винта и осадкой судна не могло бы обеспечить винту достаточный коэфф. пол. действия, в кормовой части днища судна выбирают как бы свод, внутренность

1141-V

которого может быть выше уровня грузовой ватерлинии, и в втом своде размещают винт более благоприятных размеров; при работе винта вода засасывается в этот свод и полностью наполняет его; коэфф. пол. действия таких т.ельных винтов выше, чем кормового

Фигура 27.

колеса, и общий коэфф. пол. д. всей моторной группы позволяет таким винтам конкурировать с бортовыми колесами.

Гребные винты отливаются или целиком, или же лопасти отливаются отдельно от ступицы и затем уже соединяются с ней на болтах.

Материалом для простых, дешевых винтов служит чугун, а для более дорогих — сталь и бронза, причем на быстроходных судах поверхность винтов для уменьшения трения на воду точно выравнивается и полируется; с втой целью недавно было предложено покрывать чугунные винты эмалью.

Что касается других типов движителей, то следует отметить попытки применить к движению судна водомет, посредством которого вода, засасываемая снаружи судва, выбрасывается из него в направлении, противоположном двнжеиию. Небольшие опытные суда, построенные е таким движением,не оправдали возлагавшихся на него надежд как в отношении коэфф. пол. действия, так и в конструктивном отношении.

Изучение форм движения рыб в воде приводит к мысли сконструировать вибрационный движитель, что и было предложено в недавнее время, но не получило практического осуществления.

Важным для маневрирования качеством судна является его поворотливость, т. - е. способность изменять направление движения. Для этой цели с давних времен употреблялось корм овос весло, которое с увеличением размеров и скорости судов превратилось в современный руль.

Управление рулем из ручного стало механическим, и ныне нотребиые для этой цели механизмы но своей мощности доходят до нескольких десятков, а на очень больших судах и сотен сил.

Рули коммерческих судов, обычно, представляют собою пластину (перо руля), закрепленную по своему ребру па баллере, ось которого совпадает с о сью вращения руля. Баллер проходит через водонепроницаемую трубу (гельмпорт) на палубу судна и здесь соединяется с румпелем или сектором, связанным с рулевым аппаратом. Давление воды на руль судна зависит, главным образом, от площади его, квадрата скорости хода судна и угла отклонения руля к борту от диаметральной плоскости. Площадь руля на коммерческих судах составляет около 4%—5% от LT для малых и тихоходных судов и 1,2—1,5% от LT для быстроходных судов. Наибольший эффект получается при отклонении руля на угол около 35° на каждый борт. Величина момента, вращающего руль, зависит от положения центра давления воды на перо руля, следовательно от фор“ и пера. Чтобы, по возможности, уменьшить этот момент, в так называемых балансирных рулях nej о руля располагают по обе стороны оси вращения; при этом, однако, возникают значительные конструктивные затруднения, мешающие обширному применению таких рулей (фигура 28).