Что лучше водомет или винт

Содержание

Уже много лет я рыбачу с моторной лодки. Пользуясь японской силой своего мотора, побывал во многих местах, недоступных «безлошадному» рыболову. С появлением моторной лодки ареал рыболовных путешествий у меня радикально увеличился и ежегодно продолжает прирастать новыми водоемами. Благодаря ПВХ-лодке с винтовым двигателем для меня открылись лучшие реки и озера области, и даже заветные рыболовные места в соседних регионах.

Но всегда хочется большего.

Так, путешествуя по Абакану, являющемуся водной артерией горной Хакасии, в первый же выезд столкнулся с непроходимостью порогов и мелководных шивер — на моем винтовом моторе. Захотел подняться в верховья Томи – тоже вышла неудача: побил винт и деформировал вал. Ремонт вышел в кругленькую сумму.

У ареала моих возможных рыбалок стали появляться границы. Так, со временем, я стал приходить к мысли, что кроме винтовой лодки мне нужен водометный комплект. Для рыбалки на мелководных и порожистых участках близлежащих рек. Рек, где летом воробью по колено. Но рыба-то там есть!

Стал не спеша изучать рынок водометных средств, присматриваться сначала к моторам-водометам, а затем и к специальным лодкам под водометный мотор.

С водометными моторами довольно быстро стало понятно всё более-менее: бери водометную насадку к своему винтовому или покупай готовый водомет (если мощности не хватает) – и будет тебе счастье! Получив ясность с моторами, стал определяться с лодкой. Точнее, с лодками: их — огромное количество, и все разные! И нюансов выбора водометной лодки – множество! Понял, что реально требуемая мощность мотора сильно зависит от конструкции конкретной лодки. В том числе, мелководность движения: у разных водометных лодок она разная. Еще, конструкция лодки сильно влияет на грузоподъемность и допустимую бурность течения.

В результате моих «водометных» исследований за пару лет накопился интересный объем знаний — о лодках под водометный мотор. Которым хочу поделиться с форумчанами. Подчеркну: это сугубо мои наблюдения и выводы, не лишенные субъективности.

ВОДОМЕТНАЯ НАСАДКА, ПОДВЕСНОЙ ВОДОМЕТ.

Водометная насадка — это устройство преобразования лодочных моторов в подвесной водомет, позволяющее лодке перемещаться в местах, где лодочный мотор с гребным винтом пройти не сможет — по мелководью, через пороги, на отмелях, перекатах и т.п. Отсутствие гребного винта на лодочном моторе с водометной насадкой создает максимальную безопасность для пловцов и лыжников. Комплект водометной насадки для преобразования лодочного мотора в водомет поставляется со всеми необходимыми комплектующими и инструкцией по сборке. Водометная насадка крепится к лодочному мотору вместо редуктора с гребным винтом. Время, необходимое для перестановки водометной насадки на лодочный мотор, составляет 1-2 часа для новичка. Для выполнения работ не требуются специальные навыки и специальное оборудование, используются только ручные инструменты. Комплектующие водометной насадки изготовлены из сплава алюминия с титаном, нержавеющей стали и оцинкованной стали. Применение водометной насадки не требует внесения изменений в двигатель лодочного мотора и каких-либо изменений в конструкцию лодочного мотора, препятствующих его дальнейшее использование с гребным винтом. Лодочные моторы с водометной насадкой должны быть установлены на транце лодки на 6-7″ (15-18 см) ниже, чем лодочные моторы с редуктором и гребным винтом. Водометную насадку, если это возможно, желательно устанавливать на лодочный мотор с коротким дейдвудом. Желательно использовать Регулируемый надставной транец — надставку, конструкция и способ крепления которого описаны в Техническом паспорте водометной насадки.

Установка

Водомёты подлежат установке на суда быстрого хода (лёгкие), которые называются «глиссирующими». Подобные плавательные средства рассчитаны на развитие скорости не превышающей 60 км/ч. Изредка водомёты всё же могут устанавливаться на средние моторные суда, угол наклона донной части которых не превышает 20 градусов.

Занимаясь установкой стоит принимать во внимание массу двигателя, так как нахождение водных потоков внутри оборудования также способствует увеличению веса судна. Соблюдение столь важных расчётов позволит продлить срок эксплуатации двигателя

Однако, несмотря на наличие добавочной массы, стоит принимать и положительную сторону водомёта. В данном случае огромным преимуществом выступает отсутствие увесистой коробки передач. Её функцию выполняет реверсно-рулевой механизм.

При установке специалисты рекомендуют оснащать специальной (соединительной) муфтой участок между водомётом и двигателем

Это позволит обеспечить изоляцию функционирующего мотора, не принимая во внимание режим работы водомётного двигателя

Устройство и принцип работы

Под водометным мотором (водометный движитель) подразумевается двигатель, работа которого происходит за счет силы выброса мощных струй воды. Он состоит из:

Четырехтактного двигателя, работающего на бензине, с воздушным/водяным охлаждением. Количество цилиндров варьируется от 1 до 4 штук. На модель экономкласса мощность двигателя 2,0-2,5 л.с, а на более дорогих 100-150 л.с.
Системы управления. Основное предназначение румпеля с ручкой газа – изменение скоростного режима и направленности лодки. В усовершенствованных версиях вместо румпеля предусмотрен пульт, который обеспечивает управление мотором дистанционно.
Дейдвуда. Кожух с валом находится между движителем и двигателем, его задача заключается в передаче вращательных движений от двигателя к импеллеру движителя. Кроме этого, на этой «ноге» имеется фиксатор (струбцина) для установки мотора на транце плавсредства.
Движителя. Эта часть водометного мотора представлена в виде металлического корпуса, оборудованного узким сопловым элементом и водозаборником с сеткой для фильтрации от разного мусора, водорослей (на разных его концах). Благодаря работе импеллера — гребного винта, обустроенного вертикально либо под углом, образуется мощная струя воды внутри корпуса движителя. В процессе работы мотора водные потоки через водозаборник втягиваются импеллером, и, пройдя по тоннелю внутри движителя, разгоняясь до большой скорости, выходит с напором в противоположную от лодки сторону из узкого сопла. Благодаря реактивному потоку воды, который создается за счет функционирования импеллера, плавательное средство движется в заданном направлении.

Различают несколько винтовых модулей (импеллеров):

Осевой, отличающийся относительной простотой в изготовлении. Но данная модель за счет низкого коэффициента полезного действия (КПД) способна работать лишь на малых оборотах.
Шнековый. Эта разновидность импеллера производится по современным технологиям и выделяется повышенным КПД. Используют такие винты, чтобы добиться высоких оборотов на моторах.
Диагональный. Предназначен данный вид импеллера для получения средних оборотов на двигателе.

Для маневрирования плавательного средства необходимо изменить направление реактивной струи, выходящей из узкого конца трубы

Чтобы сделать поворот, нужно воспользоваться рулевым колесом, при этом важно не допускать превышение угла в 90 °С. Для осуществления заднего хода следует повернуть против направления часовой стрелки на 360 °C

В таком положении происходит столкновение реактивной струи с рулевым пером, в результате чего она направляется под дно плавсредства.

Водометные моторы применяются на лодках и катерах со стационарным двигателем, мощность которого находится в пределах 100-150 л. с. Относительно количества оборотов, то в минуту их должно быть 3700-4200. Допустимое значение крутящего момента вала должно составлять 290. Если придерживаться таких параметров двигателя, то подвесной водомет значительным образом повысит ходовые характеристики плавательного средства, его маневренность.

Фото 1. Водомет Tonatsu M25.

Преимущества и недостатки

Основными преимуществами водомётов стали:

Отсутствие в устройстве деталей вращающегося типа, которые находятся в водной среде. Благодаря этому подводная растительность и ветки не оказывают негативное воздействие на вращающие движения импеллера. Можно не беспокоиться о возможном наматывании растительности на шнек, что приводит к поломке.
Быстрое прохождение мелководья и участков водоёма с большим количеством коряг и водорослей. Обыкновенные механизмы редко справляются с подобными препятствиями.
Полное исключение травматичности человека, плавающего около лодки от импеллера, так как он располагается в корпусной части двигателя.
Развитие высокого скоростного режима способствует увеличению КПД мотора.
Учитывая полное прилегание днища лодки к воде, можно быть уверенным в надёжности и управляемости даже на высоких скоростях. Даже при вхождении в крутые повороты лодка будет легка в управлении.
Водомёт с лёгкостью справится с разворотами на месте и может осуществлять передвижение бортовой частью вперёд.
Возможность экстренного торможения с минимальным уровнем тормозного пути.
Незначительная степень шумового эффекта при передвижении, что несомненно обрадует любого рыбака.

Основными недостатками мотора можно считать:

При развитии небольшого скоростного режима снижается КПД.
Дополнительным грузом для лодки становится вода, за счёт которой происходит рабочий процесс водомёта.
Вода, находящаяся в трубке двигателя, обладает турбулентностью и снижает мощность мотора.
Несмотря на лёгкое прохождение мелководных участков, стоит помнить, что это провоцирует лишнюю нагрузку на ротор и статор. В данном случае рассчитывать на длительный срок эксплуатации не стоит.
Ремонт водомёта требует значительных финансовых затрат.

Нюансы изготовления

Исходя из наблюдений оптимальным объемом воды, находящейся под входным отверстием патрубка, является объем, что на один – полтора диаметра больше, чем входной водовод.

После того как лодка с самодельным водометом преодолеет мелководье (с глубиной 0.100-0.150 м), возможно появление редких толчков. Именно в этот момент мотор может забиваться, а потому желательно установить на него фильтр.

В процессе сборки водомета желательно использование чертежей с применением специализированного оборудования.

Во время эксплуатации водометный двигатель для пвх лодок работает в обыкновенном переходном режиме. А потому сможет развивать скорость до тринадцати – семнадцати километров за час. При этих показателях движитель легко обеспечит вывод пвх лодки на глиссер.

КПД водометных моторов, что устанавливаются на пвх лодки составляет приблизительно пятьдесят процентов. Для повышения эффективности при выборе винта необходимо ориентироваться на величину мотора.

Обзор популярных моделей водометных лодочных моторов

Водомётные моторы часто напоминают принцип работы реактивного двигателя. Главным отличием выступает поток воды, поступающий из сопла водомёта. Отверстие, предназначенное для забора воды в водоток, располагается в нижней части.

Вода, находящаяся в водомёте, приводится в движение по трубе водотока благодаря импеллеру, который способствует разряжению водного потока. Проходя сквозь винт, поток ускоряет свой ход и полученное давление выплёскивает воду через сопло, диаметр которого достаточно узкий. Подобный принцип функционирования мотора приводит плавательное средство в движение.

Основные понятия и определения

Водометным движителем (ВД) или водометом называют движительный комплекс, состоящий из водопроточных труб и рабочих колес, которые засасывают воду через приемное отверстие в днище и выбрасывают ее с повышенной скоростью через специальное выходное сопло в кормовой части судна. Реакция отбрасываемой струи движет судно в противоположную сторону. ВД отличается от всех других типов движителей тем, что он полностью расположен внутри корпуса судна.

На водометный движитель существуют две точки зрения. Согласно одной из них ВД представляет собой центробежный или осевой пропеллерный насос. В этом случае расчет и проектирование ВД производят по насосным справочникам и диаграммам. Согласно другой точке зрения ВД рассматривается как ГВ, работающий в трубе.

Проектирование такого ГВ производится с помощью теории эквивалентного движителя по расчетным диаграммам изолированных ГВ. Этот метод проектирования ВД, вследствие своей простоты и надежности, является более предпочтительным для малых судов. Достоверность этого метода многократно подтверждена на натурных ходовых испытаниях катеров различного водоизмещения и назначения.

Пропульсивный коэффициент ВД на малых и средних скоростях не превышает значений η = 0,35÷0,45, что является существенным недостатком. Для повышения эффективности ВД и уменьшения потерь на закручивание струи за движителем в трубе обычно устанавливается спрямляющий аппарат — контрпропеллер.

Необходимо отметить следующие достоинства ВД:

отсутствие выступающих частей вне корпуса судна, благодаря чему значительно уменьшается габаритная осадка судна и повышается живучесть движительного комплекса (для уменьшения опасности засасывания в трубу находящихся в воде предметов приемное отверстие обычно защищается решеткой из хорошо обтекаемых профилей);
более широкий, чем у открытых ГВ, диапазон бескавитационных режимов работы вследствие обеспечения большей равномерности осевого обтекания винта и возможности осуществления конструктивного поджатия, замедляющего скорость потока в трубе;
возможность изменения характеристик и направления отходящего потока путем установки поворотных насадок, заслонок и дефлекторов, а также воздушных клапанов.

Благодаря этому обеспечиваются высокие маневренные качества судна на переднем и заднем ходу, а также его реверсирование при отсутствии реверсивной муфты. Остановка судна — режим „стоп” — при этом достигается подачей атмосферного воздуха в водометную трубу перед ГВ.

Общий вид ВД схематически представлен на рис. 1. Элементы трубы ВД выбирают из условия обеспечения наиболее высоких гидромеханических качеств. С целью уменьшения потерь на подъем воды применяют полуподводный выброс струи.

Рис. 1 Схема водометного движителя

Для обеспечения захвата воды лопастями ГВ в момент начала движения ось гребного вала при самой малой осадке судна Т не должна быть выше уровня свободной поверхности воды. Основные элементы водометной трубы обычно принимают в следующих пределах:

общая длина прямого участка водометной трубы:

l т = ( 2 , 0 ÷ 3 , 0 ) D ; Ф о р м . 1

входная часть трубы — от всасывающего отверстия до ГВ:

l e = ( 0 , 8 ÷ 1 , 0 ) D ; Ф о р м . 2

рабочая часть трубы для размещения ГВ и контрпропеллера:

l s = ( 0 , 6 ÷ 1 , 0 ) D ; Ф о р м . 3

выходная часть трубы — от контрпропеллера до выходного среза:

l a = l т – l e – l s = ( 0 , 6 ÷ 1 , 0 ) D . Ф о р м . 4

Таблица 1. Расчет ординат продольного сечения водозаборной части водометной трубы
x ¯	y ¯	x = x ¯ l в х	y = y ¯ D т
0,1	0,04
0,2	0,14
0,3	0,27
0,4	0,42
0,5	0,57
0,6	0,72
0,7	0,84
0,8	0,93
0,9	0,98
1,0	1,00

Типичное продольное сечение водозаборной части трубы ВД для водоизмещающих и глиссирующих малых судов представлено на рис. 2. Ординаты этого сечения, отнесенные к диаметру цилиндрической части трубы Dт, приведены в табл. 1.

Рис. 2 Продольное сечение водозаборной части водометной трубы

При определении натурных ординат данного водозаборника, его длины и положения по высоте применительно к проектируемому судну необходимо стремиться к тому, чтобы угол подъема воды на входе не превышал значений:

α в х ⩽ 30 ÷ 35 ° . Ф о р м . 5

Водометную трубу малого судна можно формировать из стеклопластика, а также сваривать из легкого сплава или стали. При этом для уменьшения сопротивления проточная часть трубы должна быть гладкой. Конструкция ВД должна предусматривать удобство монтажа и демонтажа элементов движителя, а также свободный доступ для осмотра ГВ и спрямляющего аппарата.