Поворотные насадки, их назначение и устройство.

Поворотные насадки имеют также большое распространение на судах смешенного (река-море) плавания. Поворотная насадка – это кольцевое крыло, имеющее в продольном сечение аэродинамический профиль. Кольцо окружает кромки лопастей винта с небольшим зазором в верхней части крепится к баллеру, с помощью которого поворачивается относительно грибного винта и ДП судна на угол 40^° (рис.4.3).

Рис.4.3 Поворотная насадка.

Поворотные насадки могут быть спаренными (синхронно- управляемыми) и раздельно управляемыми.

П о в о р о т н а я н а с а д к а (5) (рис.4.4 ) верхней своей частью крепится к баллеру (3) и с его помощью поворачивается относительно гребного винта (4) . При перекладке она стремится повернуться на угол, несколько больший заданного, ( так как

.

Рис.4.4 Поворотная насадка, ее состав.

поворотная насадка является перебалансированным рулем). Для компенсации вращающего момента и улучшения управляемости при движении судна на малом ходу или по инерции при остановленных двигателях в диаметральной плоскости хвостовой части насадки длиной l_н иногда устанавливаются стабилизатор в виде вертикального крыла высотой h_c (1), равной диаметру выходного сечения насадки, и длиной l_с.

Поворотная насадка служит средством повышения эффективности грибного винта и одновременно средством управления. Суда, оборудованные поворотными насадками, имеют хорошую поворотливость на переднем и заднем ходу. Диаметр циркуляции уменьшается на 40% и более по сравнению с диаметром циркуляции однотипных судов, оборудованных рулями. Недостаток: при движении по инерции с выключенными винтами, суда, оборудованные поворотными насадками, практически теряют управляемость.

Для уменьшения этого недостатка на судах также применяются комбинированные схемы рулевого устройства с рулем за неподвижной насадкой (рис.4.5)

Рис.4.5 Схема рулевого устройства с рулем за неподвижной насадкой.

1 – неподвижная насадка; 2 – перо руля; 3 - нижний опорный подшипник; 4 - баллер; 5 – верхний опорный подшипник; 6 – зубчатый сектор; 7 – валиковый привод; 8 – угловая передача; 9 – рулевое колесо (штурвал); 10 – ручная рулевая машина (запасной привод); 11 – электрическая рулевая машина (основной рулевой привод).

На одновинтовых судах чаще всего используют руль в ДП за винтом без насадки или ПН со стабилизатором (см.рис.4.6, а,б). На двухвинтовых судах чаще всего применяют следующие схемы рулевых комплексов: два руля расположены по одному за каждым гребным винтом (см.рис.4.6, в); две ПН со стабилизаторами с синхронной их перекладкой (см.рис.4.6,д); две ПН со стабилизаторами с синхронной их перекладкой в сочетании с рулем, расположенным в ДП (см.рис.4.6,е), и две ПН со стабилизаторами, управляемыми по желанию синхронно или раздельно (см.рис.4.6, ж). По сравнению с обычными рулями комплекс, показанный на рис.4.6.,д, обеспечивает как правило, лучшую управляемость на переднем и заднем ходу. Однако при движении судна на малом ходу и по инерции управляемость таких судов оказывается недостаточной. Указанного недостатка лишена схема, показанная на рис.4.6.,е. При этом средний руль обычно перекладывается на больший угол, чем ПН. Применение схемы рис.4.6.,ж при работе винтов «враздрай» позволяет обеспечить при необходимости разворот судна практически на месте или движение судна лагом,т.е. боком.

Рис. 4.6 Схемы наиболее распространенных рулевых комплексов судов ВВП

Недостаточная эффективность обыкновенного руля и ПН привела к появлению многоперьевых рулевых комплексов (рис.4.7) за открытыми гребными винтами или винтами в неподвижных насадках. Среди них следует отметить рулевые комплексы с дифференциальной перекладкой рулей (отклонение на разные углы) – двойные и тройные рули Енкеля, применяемые, в частности, на больших пассажирских судах ВП. В отличие от обычных рулей, максимальный угол отклонения которых не превышает 35° на каждый борт, рули Енкеля могут перекладываться на значительные углы (вплоть до 90°). Применение рулей Енкеля позволяет существенно улучшить поворотливость судна. При перекладке рулей на борт судно может вращаться практически вокруг центра тяжести.

а) б)

Рис.4.7 Многоперьевые рулевые комплексы: двойные (а) и тройные (б) рули Енкеля.