в сторону какого борта идет корма у судов с врш правого вращения на заднем ходу
Суда с винтом фиксированного шага
Для этого необходимо создать движущую силу, преодолевающую сопротивление движению.
Движущая сила создается работающим винтом, который, как и всякий механизм, часть энергии тратит непроизводительно.
Полезная мощность, необходимая для преодоления сопротивления, определяется формулой:
Рис. 1.21. Четырехлопастной гребной винт
Работа гребного винта
При вращении гребной винт образует за кормой струю воды, закрученную в сторону его вращения. Совершенно очевидно, что этот спиральный вихревой поток воды действует на перо руля и корпус, оказывая влияние на управляемость судна.
Рассмотрим качественную сторону этого влияния при совместной работе винта и руля при различных ходах и положениях пера руля (рис. 1.22).
Гребной винт левого шага
Судно неподвижно относительно воды. Перо руля находится в диаметральной плоскости. Как только машине будет дан ход вперед и винт начнет вращаться, нос судна вначале будет незначительно уклоняться влево.
Объяснить это можно тем, что при малых оборотах винт своими развернутыми лопастями как бы загребает воду и забрасывает корму вправо, а нос идет влево.
По мере увеличения оборотов винта нос судна установится на первоначальный курс и затем уклонится вправо.
Следовательно, при работе винта правого шага вперед, при положении «прямо руль», нос судна в конечном итоге уклоняется в сторону вращения винта.
Судно имеет ход назад, винт работает назад. До тех пор, пока судно не приобретет достаточную скорость заднего хода, положение пера руля на поворотливость судна влияния не оказывает.
Как отмечалось ранее, на поведение судна оказывает влияние струя воды от винта, направленная в правую часть обводов корпуса, вследствие чего нос судна идет вправо. Как только судно разовьет определенную скорость заднего хода и перо руля будет находиться в массе встречного потока воды, образованного движением судна, положение пера может заставить судно пойти кормой в сторону переложенного руля.
В этом случае на руль будут действовать две силы: сила встречной воды, возникающая от движения судна назад, и сила всасываемой струи, порождаемая засасывающим действием винта при его работе на задний ход.
Одновинтовые суда слушаются руля на заднем ходу лучше, когда винт не работает и судно движется назад с наибольшей скоростью. Однако рассчитывать на непогрешимость работы руля одновинтового судна на заднем ходу (особенно для поворота носа судна влево) можно только в штилевую погоду при достаточной осадке.
Судно имеет ход назад, винт работает вперед. При положении «прямо руль» нос судна может уклоняться или вправо, или влево (обычно вправо). При положении «право на борт» нос судна уклоняется вправо.
При положении «лево на борт» нос судна уклоняется влево. Струя воды от гребного винта создает гидродинамическое давление на перо руля значительно большей силы, чем от встречного потока при движении судна назад.
Рис. 1.22. Поведение одновинтового судна при работе гребного винта правого вращения
Из всего сказанного можно сделать следующий вывод, что судно, двигающееся передним или задним ходом, круче и быстрее разворачивается в сторону шага винта.
Таблица поведения одновинтовых судов при комбинированной работе руля и винта правого вращения
Поведение одновинтовых судов при комбинированной работе руля и винта правого вращения в штилевую погоду приведены в табл. 1.1.
В сторону какого борта идет корма у судов с врш правого вращения на заднем ходу
Водный транспорт, теория и практика, все о морских и речных судах
Управление судном и безопасность мореплавания
19.05.2015 17:43
дата обновления страницы
Влияние работы движетелей на управляемость судна
1 6 / 04 /20 07
Управление судами с винтом регулируемого шага (ВРШ)
На некоторых судах (буксиры, ледоколы, паромы и т. д.) вместо гребного винта фиксированного шага (ВФШ) ставят ВРШ. Использование ВРШ дает ряд преимуществ по сравнению с ВФШ. А именно, можно изменить движение судна с переднего хода на задний, сохранив направление и частоту вращения двигателя. Это позволяет использовать в качестве СЭУ нереверсивный двигатель. Отпадает необходимость иметь турбину заднего хода. Применение ВРШ позволяет при неизменной частоте вращения двигателя получить любое значение скорости на любом ходу от нулевой до максимальной путем разворота лопастей винта. При длительном ходовом режиме можно установить наивыгоднейшее сочетание шага винта и частоты вращения главного двигателя. Сокращается до 40 % время изменения направления движения судна с упрощением самого реверса, заключающего в себе разворот лопастей. Увеличивается моторесурс двигателя из-за уменьшения числа пусков и его остановок, особенно при плавании в сложных условиях и при швартовных операциях. Швартовные и буксировочные операции упрощаются из-за большого диапазона изменения скоростей, уменьшения времени торможения и длины тормозного пути вследствие ускоренного реверса. Большая часть судов с ВРШ имеет возможность дистанционного поворота лопастей с мостика без подачи команд в ЦПУ.
Рассмотрим влияние ВРШ с правым шагом вращения на управляемость судна.
Судно движется назад, винт работает назад (рис. 172, б). На заднем ходу у судна с ВРШ направление вращения винта сохраняется. Под действием сил Сi и Di корма пойдет вправо Если переложить руль вправо, к указанным силам добавляются А1 и В и корма пойдет вправо быстрее. Если же переложить руль влево, то при большой скорости движения назад корма пойдет влево, так как суммарное действие сил А1 и В больше действия сил С i и D).
Судно движется вперед, винт работает назад (рис. 173, а). В этом случае корма резко пойдет вправо под действием суммы сил С, D и Ь. Если руль переложить вправо, то сила встречного потока А, которая имеет большое значение в начале разворота лопастей на задний ход (реверс), может оказаться больше сил С1, D1 и Ь, в результате вначале корма пойдет влево
Однако гашение инерции переднего хода происходит быстро, сила А будет уменьшаться и корма вновь пойдет вправо. При перекладке руля влево в начале реверса корма пойдег вправо еще быстрее, так как к силам С1, D1 и b добавится действие силы А.
При перекладке руля вправо дополнительно появится сила А а сумма сил А1 и D значительно больше суммы сил С и Свс и корма еще больше пойдет вправо. С уменьшением инерции заднего хода уменьшается и действие силы А\ и соотношение сил начнет меняться, т. е. сумма сил С и Свс будет больше суммы А\ и D и корма пойдет влево.
Если руль переложить влево, то в начале реверса (разворота лопастей на передний ход) корма пойдет влево, так как сумма сил А\ и С больше суммы сил D и CBt. С уменьшением силы А\ корма пойдет вправо, так как силы D и Свс будут оказывать большее воздействие, чем силы А\ и С. Как только инерция заднего хода полностью погасится и судно получит движение вперед, корма вновь начнет уклоняться влево, как было объяснено в положении установившегося переднего хода.
Чистка ультразвуком 
Чистка ультразвуком 
Чистка инжектора, форсунок 
Очистка инжектора, форсунок 
В сторону какого борта идет корма у судов с врш правого вращения на заднем ходу
При маневрах в гавани эффект заброса кормы винтом заметен практически на любой яхте, хотя и отличается от судна к судну. Этот эффект может быть использован опытным яхтсменом на пользу себе, но может и навредить неопытному рулевому. Отчего он возникает и как его грамотно использовать?
В се суда, у которых гребной винт расположен внизу под корпусом, сталкиваются с так называемым эффектом заброса кормы (реактивным моментом). В зависимости от типа привода и формы корпуса он может проявляться по-разному, но заметен будет всегда. Проявляется этот эффект следующим образом: при начале движения судна (особенно на заднем ходу) его корма отчетливо смещается в поперечном направлении. Подобное поведение судна можно использовать при маневрах подхода и отхода, делая их особенно элегантными. А вот рулевые, которые не обладают опытом использования этого эффекта, зачастую сталкиваются с проблемами.
Понимание принципа эффекта заброса кормы и умение грамотно использовать реактивный момент винта в обязательном порядке должны входить в практический репертуар навыков каждого рулевого. Даже когда он берет в чартер совершенно незнакомую яхту, он должен понимать, как она способна маневрировать в гавани.
Принято называть описываемое явление «забросом кормы» или «реактивным моментом», хотя правильнее называть его «винтовым эффектом», так как вызывается оно исключительно работой гребного винта.
Винт правого вращения (как почти на всех современных яхтах) вращается вправо относительно дна и смещает корму вправо же. На заднем ходу, когда винт вращается влево, он смещает корму влево. На заднем ходу эффект заметно сильнее, чем на переднем, поэтому в основном он используется именно во время маневров, осуществляющихся задним ходом.
Эффект имеет две причины. Первая из них заключается в том, что верхняя и нижняя кромки диска, ометаемого винтом, находятся на разной глубине, в силу чего вода оказывает разное давление на лопасти винта, находящиеся внизу и вверху. При увеличении заглубления винта разность давлений падает, величина эффекта уменьшается. Вторая причина заключается в том, что подводная часть корпуса судна, находящаяся над винтом, мешает движению поперечного потока воды, увлекаемой вращением винта. Таким образом получается, что ближняя к днищу судна часть винта отбрасывает вбок меньший поток, чем более заглубленная часть диска винта. Возникает реактивный момент, который и смещает корму. При увеличении расстояния между днищем и лопастями винта эффект ослабевает. Кроме того, вертикальный поток воды (смотри рисунок вверху) дополнительно оказывает и влияние на сам корпус – со стороны левого борта возникает некоторое разрежение, в то время как правый борт испытывает повышенное давление.
Легко заметить, что в этом случае чем более килеватой является лодка, тем сильнее выражено подобное воздействие винта на нее (например, в случае S-образных обводов). Поскольку в данном случае поток набегает на поверхность корпуса под углом, оказывая более сильное воздействие. Если же взять для примера яхту с длинным килем, у которой винт работает в прорези киля, то у нее эффект подобного воздействия вращения винта будет еще более сильно выражен.
Влияние и сила этого эффекта на судно различны в зависимости от типа и расположения привода. Чем дальше удалена плоскость вращения винта от вертикальной оси поворота яхты, тем сильнее будет выражен эффект заброса кормы. Поэтому яхта с валопроводом имеет всегда бОльший забрасывающий эффект, чем аналогичная яхта, но с приводом типа Saildrive, поскольку последний находится много ближе к вертикальной оси вращения яхты (которая располагается обычно вблизи ЦБС).
Дополнительно нужно отметить, что у приводов типа Saildriveплоскость вращения винта расположена вертикально, в то время как винт на валопроводе обычно отклонен от вертикали примерно на 15°, что дополнительно усиливает заброс кормы.
По этой причине современные яхты с плоскими U-образными обводами и приводами типа Saildriveимеют обычно заметно меньший забрасывающий эффект, чем старые яхты с S-образными обводами и длинными килями. У последних забрасывающий эффект может быть столь сильным, что движение задним ходом будет практически невозможным. Винт при движении задним ходом будет настолько сильно сносить корму в сторону, что небольшое перо руля, типичное для таких судов, просто не сможет удержать яхту на курсе. В этом случае возможен лишь один вариант (на рисунке) – двигаясь задним ходом, периодически делать короткие рывки вперед, корректируя курс.
То, что эффект заброса кормы сильнее заметен на заднем ходу, чем на переднем, имеет свое обоснование.
Во-первых, на переднем ходу сразу же позади винта стоит руль, на который набегает сильно ускоренный поток, что повышает подъемную силу на пере руля, позволяя последнему стабилизировать курс яхты. Во-вторых, на переднем ходу потоком от винта омывается лишь малая (кормовая) часть корпуса, что оказывает сравнительно небольшое боковое влияние на яхту.
На переднем ходу тип привода тоже оказывает некоторое влияние на силу эффекта заброса, но следует оговориться. Момент, создаваемый приводом типа Saildrive, сравнительно невелик, потому что плечо, равное расстоянию между плоскостью вращения винта и осью поворота яхты, тоже относительно мало. Винт на валопроводе создает бОльший по величине момент, но зато он генерирует поток, набегающий на перо руля, что стабилизирует яхту на курсе. В общем, можно говорить, что на переднем ходу (в отличие от заднего) заброс кормы незначителен и практически не зависит от типа привода.
Эти особенности опытные моряки зачастую используют интуитивно, и надо отметить, что научиться использовать эффект заброса кормы не так и сложно. Приведенные на рисунках схемы должны позволить понять сам принцип использования заброса кормы для облегчения маневров в гавани. Однако следует учитывать и то, что в ряде случаев это явление, напротив, может затруднить выполнение нужного маневра, а то и сделать его вовсе невозможным. Поэтому – ничего нового! – каждый рулевой должен хорошо знать особенности своего судна и заранее планировать любой маневр.
Поэтому совет: в безветренный день потренируйтесь на свободной акватории, используя плавающий кранец для оценки реакции яхты, выполняя следующие задачи: разгон назад из положения «полный останов», а также циркуляцию на переднем и заднем ходах.
Сокращенный вариант. Опубликовано в Yacht Russia №4 (73), 2015 г.
Отношение полезной мощности к затрачиваемой называется пропульсивным
Максимальная тяга винта развивается в швартовном режиме (в случае, когда
судно стоит на швартовых, а его машине дали полный передний ход). Эта сила
примерно на 10 % больше тяги винта в режиме полного хода. Сила тяги винта при
работе на задний ход для различных судов составляет примерно 70—80 % от тяги
винта в режиме полного хода.
На судах морского флота преимущественно установлены четырехлопастные
винты (рис. 1.21). В зависимости от направления вращения они разделяются на
винты правого и левого вращения (шага). Винт правого вращения у судна, идущего
передним ходом, вращается по часовой стрелке, винт левого вращения — против
часовой стрелки.
Рис. 1.21. Четырехлопастной гребной винт
Одновинтовые суда чаще всего имеют винты правого вращения; двухвинто-
вые с левого борта — винт левого вращения, с правого — правого вращения.
При вращении гребной винт образует за кормой
струю воды, закрученную в сторону его вращения. Совер-
шенно очевидно, что этот спиральный вихревой поток во-
ды действует на перо руля и корпус, оказывая влияние на
управляемость судна.
Рассмотрим качественную сторону этого влияния
при совместной работе винта и руля при различных ходах
и положениях пера руля (рис. 1.22).
Судно неподвижно относительно воды. Перо руля находится в диа-
метральной плоскости. Как только машине будет дан ход вперед и винт начнет
вращаться, нос судна вначале будет незначительно уклоняться влево. Объяснить
это можно тем, что при малых оборотах винт своими раз-
вернутыми лопастями как бы загребает воду и забрасывает
корму вправо, а нос идет влево.
По мере увеличения оборотов винта нос судна уста-
новится на первоначальный курс и затем уклонится впра-
во. Происходит это потому, что при работе винт набрасы-
вает воду на перо руля, причем струя воды, набрасываемая
винтом на нижнюю часть руля, создает гидродинамиче-
ское давление, которое уклоняет корму влево, а нос — вправо. Следовательно, при
Влияние ВРШ на управляемость судна
Ниже рассмотрены различные режимы работы ВРШ правого вращения.
Судно движется назад, винт работает назад (рис. 47). В отличие от ВФШ у ВРШ на заднем ходу направление вращения сохраняется. Под действием сил С1 и R1 корма пойдет вправо. При перекладке руля вправо к указанным силам добавляются А1 и В1 и корма пойдет вправо еще резче.
Если руль перекладывается влево, то при большой скорости движения назад корма пойдет влево (А1 + В > С1 + R1),намалом заднем ходу — медленно вправо (С1 + R1> А1 + В).
Судно движется вперед, винт работает назад (рис.48). Под действием суммы сил С1 + R1+ b корма резко пойдет вправо. Если положить руль вправо, то сила встречного потока А значительная в начале реверса, может оказаться больше сил С1 , R1и b,поэтому корма пойдет влево. По мере гашения инерции движения вперед сила А ослабевает и корма вновь начнет уклоняться вправо. При перекладке руля лево на борт в начале реверса корма пойдет вправо еще стремительнее, так как к силам С1 , R1и b добавится действие силы А.
Рис. 46. Судно движется вперед,
винт работает вперед:
Т— сила упора винта;
А — сила встречного потока;
С — сила набрасываемой струи;
R — сила реакции воды;
b — сила попутного потока;
Ск — сила винтовой струи;
Rc — равнодействующая сил
Рис. 47. Судно движется назад, винт работает назад:
— сила набрасываемой струи; 
— сила реакции воды; 
— сила встречного потока; В — сила всасываемой струи
Рис.48 Судно движется вперед, винт работает назад
Рис49. Судно движется назад, винт работает вперед
Судно движется назад, винт работает вперед (рис. 49). В начале реверса сила R больше силы С, так как потоки воды, отбрасываемые винтом, еще неустойчивы. Вследствие этого корма при руле прямо слегка пойдет вправо. При перекладке руля вправо наблюдается неравенство А1 + R > С + Сbc, и корма уклоняется также вправо.
С уменьшением инерции движения назад уменьшается сила А1 и соотношение сил станет противоположным (С + Сbc > А1 + R), поэтому корма пойдет влево.
Если положить руль влево, то в начале реверса корма пойдет влево (А1 + С > R + Сbc), в конце, по мере ослабления силы А1 — вправо (R + Сbc > А1+ С).
Когда инерция заднего хода будет полностью погашена и судно двинется вперед, корма вновь начнет уклоняться влево в соответствии с действием сил на установившемся переднем ходу.
Итак, на двух режимах из четырех рассмотренных судно с ВРШ ведет себя так же, как и судно с ВФШ (винт работает вперед). На двух остальных режимах (винт работает назад) влияние ВРШ на управляемость судна отличается от действия ВФШ. Это необходимо иметь в виду во время маневров.
Различные сочетания режимов работы главного двигателя позволяют использовать боковые усилия на винте для улучшения маневренных качеств судна.
Рассмотрим это на следующих примерах:
1. «Передний ход со «стопа»
С началом работы гребного винта за счет силы реакции воды, всегда направленной в сторону вращения винта корма судна резко пойдет вправо (если винт правого шага) или влево ( если винт левого шага).
Это явление особо заметно у судов, имеющих малооборотные двигатели и винты большого диаметра.
Перекладкой руля на соответствующий борт можно или ускорить оборот судна или удержать его на заданном курсе в момент начала движения.
2. «Задний ход со «стопа»
В этом случае наблюдается обратная картина. Корма судна будет быстро уклоняться влево (при винте правого шага) или вправо (при винте левого шага). Соответственно для удержания судна на курсе руль нужно переложить вправо. Для ускорения поворота руль-влево. При длительной работе на задний ход, по мере возрастания скорости судна руль становится малоэффективен.
3. Передний установившийся ход
Поскольку судно с винтом правого шага стремится уклониться вправо по ходу, то для удержания его на курсе руль должен быть переложен на небольшой угол влево (обычно 2÷4 градуса). Это положение руля следует считать новым нулевым положением и все последующие команды на руль исполняются относительно этого положения. На судах с винтом левого шага наблюдается обратная картина. Следует учитывать эффективность гребного винта во многом зависит от условий, в которых он работает, и прежде всего от степени его погруженности в воду. Оголенность винта или чрезмерная близость движительно-рулевого комплекса к поверхности воды значительно ухудшают ходкость и управляемость судна, а инерционные характеристики при этом существенно отклоняются от номинальных (увеличиваются длина пути и время разгона, ухудшается процесс торможения). Поэтому для обеспечения хороших маневренных качеств винтовых судов нельзя допускать их плавание с большим дифферентом на носовую часть или порожнем (без необходимой балластировки).
На судах с гребным винтом в диаметральной плоскости при остром профиле кормового подзора смещающая сила, приложенная к рулю, проявляется незначительно. В свою очередь при расположении руля непосредственно за винтом смещающая сила, приложенная к нему, может достигать значительных величин. При конструктивном расположении пера руля внизу от оси вала закрученные винтом частицы воды будут оказывать большее давление на нижнюю его часть и меньшее давление на верхнюю часть со стороны диаметральной плоскости. При конструктивном расположении пера руля вверху, распределение давления закрученного потока изменяется, поэтому изменяется и действие суммарного смещающего усилия, приложенного к рулю.
Таким образом, устойчивость судна на курсе зависит не только от направления вращения винта, но также от конструктивных особенностей кормы и расположения руля.
4. Маневр «торможение» или «подтормаживание»
После запуска двигателей с переднего на задний ход судно с винтом правого вращения обычно разворачивается вправо. Однако на некоторых крупнотоннажных судах с большой осадкой наблюдается сначала зарыск влево.
Если при выполнении маневра нежелательно уклонение вправо, то предварительно надо сначала за счет перекладки руля придать судну уклонение влево, а затем запускать двигатель на задний ход. Обычно, в этом случае боковые силы винта не могут преодолеть инерцию уклонения.
На судах с винтом левого шага картина обратная.