Классификация судов по типу движителя

Судовой движитель– устройство для преобразования механической энергии двигателя или другого источника энергии в работу по перемещению транспортной машины (в данном случае – судна).

На судах используют следующие типы судовых движителей:

1. гребной винт, выполненный по поверхности винта Архимеда (он может иметь 2÷9 лопастей от широкой до узкой формы, симметричные в виде лепестка и изогнутые в виде сабли); гребные винты выполняются фиксированного и регулируемого шага, а их количество может быть от одного до трёх (см. рис. 7.1,а,б);

2. Гребной винт в насадке (рис. 7.1,в) – позволяет повысить пропульсивный КПД винта, при этом насадка заменяет руль;

3. соосные противоположно вращающиеся гребные винты (рис. 7.1, г), позволяющие увеличить эффективность судового движителя (имеют сравнительно сложную конструкцию валопровода и главной передачи);

Рис. 7.1. Судовой движитель: а – гребной винт с неподвижными лопастями (винт фиксированного шага); b – винт регулируемого шага; с – гребной винт в насадке; d – соосные гребные винты

4. винторулевая колонка (см. рис. 7.2), позволяющая исключить руль (она может подниматься для уменьшения осадки судна и опускаться, уменьшая возможность кавитации гребного винта);

Рис. 7.2. Угловая поворотная откидная винторулевая колонка (крыло может быть необязательным)

5. крыльчатый движитель (насадка с поворотными лопастями – для изменения скорости и для реверса) – обычно на речных судах и судах типа река–море (см. рис. 7.3);

Рис. 7.3. Крыльчатый движитель: а – принцип действия; b – движитель Фойта–Шнейдера (вид сбоку); с – движитель Фойта Шнейдера (вид сверху); d – буксир с движителем Фойта–Шнейдера в носовой части судна; е – буксир с движителем Фойта–Шнейдера в кормовой части судна:

1 – Стоп; 2 – Передний ход; 3 – Задний ход; 4 – Поворот на левый борт; 5 – Поворот на левый борт (на заднем ходу); 6 – Поворот на правый борт; 7 – управляющий механизм; 8 – привод; 9 – лопасти; 10 – распределительные рычаги и тяги

6. водомётный движитель (см. рис. 7.4)– для небольших пассажирских и специальных судов (его основное преимущество заключается в закрытости рабочего колеса водомёта от различного рода повреждений);

Рис. 7.4. Водомётный движитель:

1 – движение вперёд (струя воды отбрасывается назад); 2 – движение назад (струя воды отбрасывается вперёд с помощью заслонки)

7. воздушные винты фиксированного и изменяемого шага (см. рис. 7.5) – для СПК, СВП и экранопланов;

Рис. 7.5. Воздушный винт изменяемого шага

активные рули (АР) имеют установленные на них вспомогательные винты, расположенные обычно на задней кромке пера руля (см. рис. 7.6); АР перекладывается с борта на борт на углы до 70÷90° и используется на малых скоростях до 5 уз (при больших скоростях винт АР отключается, и перекладка руля осуществляется в обычных пределах – до 35° на каждый борт).

Рис. 7.6. Активный руль

8. Электродвижущаяся система Azipod (Azimuth Pod – азимутальная гондола), которая включает в себя дизель–гене-ратор, электромотор и винт (рис. 7.7), уменьшая количество механических передач и достигая максимального пропульсивного коэффициента; имеет угол разворота до 360°, что повышает управляемость судна (при этом уменьшается расход топлива на 10÷20 % и вибрация корпуса судна);

9. CRP (contra–rotating propeller) технология – винты располагаются друг против друга и имеют противоположное направление вращения, чем достигается наибольший двигательный эффект (см. рис. 7.8), и которая используется для обеспечения большой скорости доставки груза или пассажиров.

Рис. 7.7. Система Azipod

Рис. 7.8. Contra–rotating propeller (CRP)

10. Раздельные поворотные насадки (РПН) – это стальные кольца, профиль которых представляет элемент крыла (площадь входного отверстия насадки больше площади выходного), агребной винт располагается в наиболее узком её сечении, что повышает его КПД (см. рис. 7.9);РПН поворачивается до 40° на каждый борт, что имеет большую эффективность, чем обычный руль (РПН устанавливаются на двухвинтовых судах и имеют конструкцию привода, позволяющую выполнять раздельную их перекладку, обеспечивая высокие манёвренные характеристики);

Рис. 7.9. Раздельные поворотные насадки

11. гребное колесо – как правило для речных судов на реках с малыми глубинами;

12. подруливающие устройства являются эффективным средством управления носовой (иногда и кормовой) оконечностью судна (см. рис. 7.10);они создают силу тяги в направлении, перпендикулярном диаметральной плоскости судна независимо от работы главных движителей и рулевого устройства;

13. турбореактивный двигатель (см. рис. 7.11) –в котором сжатиерабочего телана входе в камеру сгорания и высокое значение расхода воздуха через двигатель достигается за счёт совместного действия встречного потока воздуха икомпрессора, размещённого в тракте двигателя сразу после входного устройства, перед камерой сгорания. Используется на СПК, СВП и экранопланах.

14. Турбовинтовой двигатель (см. рис. 7.12) –в котором основная часть энергии горячих газов используется для приводавоздушного винтачерез понижающий частоту вращенияредуктор, и лишь небольшая часть энергии составляет выхлоп реактивной тяги. Используется на СПК, СВП и экранопланах.

Рис. 7.10. Подруливающие устройства

Рис. 7.11. Турбореактивный двигатель

15. паруса, расположенные на мачтах (носовая – фок, средняя – грот, кормовая – бизань), использующие кинетическую энергию ветра;

16. вёсла, использующие движущую энергию человека или двигателя.

Рис. 7.12. Турбовинтовой двигатель