Влияние 2-х винтов на управляемость 2-х винтового судна.

Билет № 1

На двухвинтовых судах гребные винты могут быть наружного враще­ния (правый винт — правого враще­ния, левый винт — левого вращения) и внутреннего вращения (правый винт — левого вращения, левый винт — правого вращения).

Физическая сущность влияния двух гребных винтов на судно в принципе такая же, как одного винта, но наличие двух винтов у судна и смещенность осей гребных валов относительно ДП судна обеспе­чивает значительные преимущества при маневрировании. Маневренность двухвинтовых судов с внутренним вращением винтов несколько отлича­ется от маневренности таких же судов с наружным вращением. В составе речного флота преоблада­ют суда с наружным вращением винтов, имеющие два или три руля. Рассмотрим наиболее характерные варианты использования гребных винтов и рулей двухвинтового судна.

При одновременной работе двух винтов наружного вращения на передний ход (рис. 29, а) гидростати­ческие силы Di и Dy левого винта уравновешиваются этими же силами (d| и Da) правого винта. Гидродина­мические силы Рг и ?4 на левом руле также уравновешиваются силами рч и ?4 на правом руле. Вследствие этого двухвинтовое судно при движе­нии передним ходом с одинаковой частотой вращения винтов и положе­нием рулей «Прямо» следует прямо­линейно, не испытывая отрицательно­го влияния винтов на управляемость.

При. одновременной работе двух винтов наружного вращения на задний ход (рис. 29, б) гидростатиче­ские силы d| и Оз левого винта будут уравновешиваться этими же силами (Di и Ds) правого винта. Гидродина­мическая сила Рг, возникающая от работы левого винта, воздействует на корпус с левого борта, а от работы правого винта возникает анало­гичная сила Ра, действующая на

Рис. 29. Схемы сил, возникающих при работе двух винтов

корпус с правого борта. При одинаковой частоте вращения винтов эти силы уравновешиваются, не оказывая отрицательного влияния на управляемость Судна на заднем ходу. Если судно с наружным вращени­ем винтов неподвижно относительно воды, рули находятся в положении «Прямо» и включен в работу на передний ход гребной винт с левого борта. Под действием гидростатиче­ской силы D (рис. 30, а) корма судна в момент включения винта в работу отклонится в левую сторону, а затем и носовая часть судна начнет отклоняться в правую сторону по ходу судна. При установившемся движении двухвинтового судна на переднем ходу и работе одного винта левого борта независимо от шага винта судно в положении рулей <Прямо» стремится отклониться вправо по ходу движения. Это явле­ние объясняется тем, что упор винта и направление его движущей силы Едв (см: рис. 30, а) смещены от ДП влево на некоторое расстояние а. Сила Рдв образует относительно центра тяже­сти судна поворачивающий момент Мю, называемый моментом движу­щей силы винта. Чем больше расстояние между осью гребного вала и ДП судна и значение движущей силы, тем больше значе­ние поворачивающего момента, вы­зывающего отклонение судна. В этом случае устойчивость на прямолинейном курсе недостаточна и судно стремится произвольно отклониться

Рис. 30. Схемы сил, действующих на судно при маневрировании двумя винтами

в сторону неработающего винта. Поэтому в данном случае циркуля­цию следует выполнять в сторону неработающего винта.

Когда на двухвинтовом судне с наружным вращением винтов включен в работу на задний ход греб­ной винт с правого борта (рис. 30, б), в момент включения винта правого борта назад гидродинамическая сила Р-г и гидростатическая сила D начнут смещать корму в сторону левого борта и судно резко отклонится кормой влево, одновременно при­обретая ход назад. В этом случае влияние винта на боковое смещение кормы судна настолько велико, что перекладкой руля обычно не удается приостановить вращательное движе­ние судна. Поэтому при маневрирова­нии одним винтом на заднем ходу необходимо своевременно принимать меры предосторожности, умело ис­пользуя для этого совместную работу двух винтов и рулей.

Когда левый винт работает на передний ход, а правый —на задний (работа враздрай), от работы винтов в противоположные стороны возник­нут движущие силы Рдв, (рис. 30, е) и Рл — пара сил с плечом В. Мо­мент этой пары сил (момент машин) Мм направлен по часовой стрелке. Таким образом, при работе винтов враздрай и перекладке рулей в сторо­ну винта, работающего на задний ход, образуется мощный поворачива­ющий момент, равный сумме момента движущих сил винтов Мн, момента руля Afpy момента гидродинамиче­ских сил винта Мв, работающего на задний ход, и момента гидростатиче­ских сил Мо.

Под действием суммы моментов Мм, Мру, Мв, md судно получает вращательное движение и развора­чивается в правую сторону практиче­ски на одном месте. При этом значение угловой скорости можно регулировать изменением угла пере­кладки рулей и изменением режима работы движителей. В случае необхо­димости можно обеспечить судну не только вращательное, но и одновре­менно поступательное движение вперед или назад, регулируя режим работы винтов.

В некоторых случаях при благо­приятных гидрометеорологических условиях можно добиться положи­тельного эффекта от работы винтов и рулей для движения судна лагом, т. е. перемещения его относительно причала или берега не под углом, а параллельно (только с боковым смещением).

Двухвинтовые суда с внутренним вращением винтов обладают не­сколько худшими маневренными ка­чествами при работе винтов в раздрай, чем суда с наружным вращени­ем; вследствие того что гидростатиче­ские силы, возникающие на лопастях винтов, препятствуют отклонению кормы в нужную сторону. По этой причине на судах предпочитают устанавливать винты наружного вра­щения.