Управляемость трехвинтовых судов

На современных речных судах нередко устанавливают по три винта. При этом обычно левый и средний винты имеют левое вращение, а правый — правое. Конструктивно борто­вые винты располагают симметрично относительно ДП судна, а средний винт — позади бортовых винтов.

Если три винта работают на передний ход (рис. 51, а), на их лопастях образуются гидростатиче­ские силы О, на рулях — гидродина­мические силы Р, а также движущие силы F_aB, аналогичные силам, возни­кающим у одно- и двухвинтовых судов. Одновременная работа трех винтов имеет особенности и существенно влияет на управляемость. Лопасти среднего винта (левого вращения) при прохождении нижней точки (положение ///) встречают сильную струю от правого винта, направленную противоположно вра­щению левого винта.

Рис. 51 Схема сил, действующих на судно при работе трех винтов

Гидростатическая сила среднего винта £>з значительно больше гидростатической силы левого винта D\ и гидростатической силы правого винта D₃- Вследствие разности этих сил корма судна отклоняется в направлении силы среднего винта D₃. Одновременно с этим на бортовых рулях и среднем руле возникают гидродинамические силы Р, которые практически уравновешиваются. Таким образом, под действием суммы всех гидростатических и гидродина­мических сил трехвинтовое судно на переднем ходу при положении рулей «Прямо» произвольно отклоняется от прямолинейного курса в сторону, противоположную вращению среднего винта. Это обстоятельство влияет и на диаметр циркуляции. Так, например, для речных пассажирских судов типа «Родина» тактический диаметр циркуляции на полном ходу и при угле перекладки рулей на 40° в правую сторону составляет 170 м, в левую — 190 м, на малом ходу — соответственно 155 и 195 м.

На заднем ходу управляемость таких судов остается неудовлетворительной. При движении задним ходом они не обладают и устойчивостью на курсе.

Важная особенность управляемости трехвинтовых судов заключается в том, что при работе среднего винта назад, а бортовых вперед судно практически полностью теряет управляемость. Это объясняется тем, что при работе среднего винта назад поворачивающий момент сил, возникающих от среднего руля, невелик, незначительны и поворачивающие моменты сил, возникающих от бортовых рулей, находящихся в водо­вороте, появляющемся от среднего и бортовых винтов. При этом поворачивающие моменты сил, возникающих от среднего руля и бортовых рулей, взаимно уничтожаются, что и приводит к потере управляемости. Для обеспечения достаточной управляемости средний винт трехвинтового судна должен работать только на передний ход, даже если судно следует задним ходом. Поэтому в практике маневрирования трехвин товым судном обычно средний винт включают на передний ход, а бортвые винты работают назад или вразд­рай (рис.51, б). При этом гидростатические силы бортовых винтов Dz и гидродинамическая сила Р₂, возникающая от их работы на корпусе, взаимно уравновешиваются со сторо­ны левого и правого бортов, не влияя на управляемость, а средний винт, работающий на передний ход, набрасывает поток воды на средний руль и обеспечивает управляемость судна. Гидродинамическая сила Р₂ и гидростатическая сила среднего винта D₃ практически не оказывают отрицательного влияния на управляемость. Этот прием при соответствующей перекладке рулей обеспечивает одновременно гашение инерции с сохранением управляемости до полной остановки судна. Наличие трех винтов на судне позволяет применять работу винтов враздрай в различных комбинациях, что обеспечивает его высокие маневренные качества.

Если трехвинтовое судно ма­неврирует только с использованием бортовых винтов, оно подчиняется закономерностям двухвинтового судна, а при работе одного среднего винта его управляемость аналогична управляемости одновинтового судна.