Водометный или гидрореактивный движитель.

Устройство водомётов

 

Идея создания водометного движителя появилась значительно раньше, чем был изобретен гребной винт. Еще в 1784 г. Джемс Рамсей продемонстрировал на реке Потомак первый пароход с водометным движителем. Известны также результаты испытаний, которые в 1867 г. проводил военно-морской флот Англии. На канонерской лодке длиной 50 метров, оснащенной центробежным водометом была установлена паровая машина мощностью 760 л. с. Этот двигатель при частоте вращения 40 об/мин приводил в действие насос, ротор которого имел диаметр около 4,25 м. Канонерка с такой установкой развивала скорость 17,2 км/час. После этого были проведены многочисленные исследования и натурные испытания разнообразных конструкций водометов. Последним решением, имеющим принципиальное значение в этой области, пожалуй, оказалась идея Гамильтона, который в 1953 г. поднял сопло своего центробежного водомета над водой и таким образом получил значительный прирост скорости (с 18 до 27 км/час на его катере).

 

Водомет или точнее водометный движитель – гидро-реактивная установка, предназначенная для сообщения судну поступательного движения. Слова гидро-реактивная, в данном случае, ключевые для понимания сути движения под водометом.

В отличии от других типов движителей, которые как бы «отталкиваются» своими лопастями от воды, водометный движитель, придавая большую скорость проходящей через него воде, выбрасывает ее в направлении обратном движению судна. Вследствие чего возникает реактивная тяга.

Практически любой водометный движитель состоит из следующих основных частей, каждая из которых выполняет свою важную роль.

Водозаборное устройство, или водозаборник, или как еще называют водовод.

Это по существу «труба» через которую вода поступает к рабочему колесу. Водозаборник должен во-первых хорошо организовать поток воды перед рабочим колесом, а во-вторых не оказывать значительного сопротивления движения собственно судна. Если водозаборник спроектирован не правильно на входе в него может создаваться достаточно сильное разрежение и тогда водомет начинает работать как «пылесос» подхватывая со дна даже очень тяжелые предметы. Как правило водозаборники снабжены защитными решетками на входе.

Рабочее колесо, или винт, или импеллер.

Рабочее колесо, называют по аналогии с насосами, справедливо полагая, что водомет это по существу насос. Эта часть водометного движителя наиболее важна в его составе. От правильности его геометрии во многом зависит эффективность всей установки. Рабочие колеса по способу «разгона» воды бывают осевые, осе-диагональные, диагональные и шнековые. Каждый из типов колес имеет свою, преимущественную область использования.

Спрямляющий аппарат или контр-импеллер.

Спрямляющий аппарат это по существу винт, который стоит неподвижно за рабочим колесом. Его основная задача вернуть энергию затраченную рабочим колесом на вращение воды в ее поступательное движение. В спрямляющем аппарате может быть возвращено до 15% энергии. Иногда спрямляющий аппарат совмещен с соплом.

Сопло или сопловой аппарат.

Задача соплового аппарата произвести поджатие воды на выходе из водомета. Уменьшение в сопле проходного сечения преобразует давление воды в ее скорость. Наибольшая эффективность сопла достигается его точной, правильной профилировкой. Уменьшая или увеличивая поджатие сопла, можно в небольших пределах подстраивать параметры системы судно-двигатель-водометный движитель.

Реверсивно-рулевое устройство.

Управление движением судна с водометным движителем на переднем и заднем ходу производится не внешними рулями судна и реверсом двигателя, а с помощью устройства, которое воздействует непосредственно на струю выбрасываемую из сопла. Водометы могут быть и без реверсивного устройства, могут и без рулевого. Рулевые устройства бывают в виде поворотных насадок, коробчатых рулей, рулей в потоке и т.д. Иногда поворотное сопло объединено с соплом поджатия. Реверсивное устройство, как правило, бывает в виде различного вида реверсивных заслонок. Задача такой заслонки изменить направление движения струи в обратном направлении. Иногда реверсивные устройства проектируют в виде камер из которых вода, при перекрытии основного потока попадает в канал заднего хода. Важной функцией реверсивного устройства является управление на заднем ходу и даже на режиме нулевого хода.

Все остальные устройства, такие как: упорный и опорный подшипники, дейдвудное устройство, приводы реверсивно-рулевого устройства и др. являются обеспечивающими выполнение своих функций основными.