Ускоритель катеров разрезает спокойную воду винтом
Новая система создания тяги изменит мир катеров и яхт навсегда, – утверждают шведские инженеры. Возможно, их заявление излишне претенциозно.
Но, по данным испытаний, новый тип привода улучшает все ходовые характеристики судна.
О каких, кстати, судах речь? О среднеразмерных катерах и моторных яхтах, для которых принято внутреннее расположение двигателя (а не навесной двигатель, как правило, используемый на катерах меньшего размера).
Называется новый привод Inboard Performance System (IPS), что можно перевести, как «Бортовая система привода» или «Бортовая система эффективности».
По смыслу второе подходит даже лучше, так как главное, над чем думали авторы идеи, это повышение КПД системы «мотор-винт-лодка».
Представила эту новинку компания Volvo Penta, специализирующаяся на судовых двигателях, винтах и прочем подобном оборудовании.
В IPS два соосных тянущих (а не толкающих, как у всех других) винта размещаются прямо под двигателем и приводятся через систему валов, спрятанных в обтекаемой «ножке», по форме, скорее даже – в лезвии, рассекающем воду.
Система IPS во всей красе. Лодка движется вправо.
Хорошо видно, как выхлоп от двигателя подводится прямо в систему привода (иллюстрация с сайта ips.volvo.com).
Традиционный, самый популярный вариант привода таких судов конструктивно похож на систему привода крупных кораблей: длинный наклонный вал проходит прямо от двигателя (установленного в трюме судна) к винту. Позади винта размещается руль.
Водомёты мы сейчас не рассматриваем.
Здесь же — сплошная экзотика. Два упомянутых винта вращаются в противоположных направлениях.
Всё устройство поворачивается вокруг вертикальной оси, для изменения направления тяги. Наконец, сама колонка, поддерживающая винты, заканчивается раструбом выхлопа двигателя.
И ради чего такие сложности? Самое главное — винты врезаются в ровную спокойную воду, ведь они «идут» первыми, а лишь потом «тянется» вся «начинка», связывающая их с двигателем и, собственно, судном.
А это повышает КПД винтов.
В традиционной схеме наклонный вал и его опоры создают турбулентные потоки, ухудшающие условия работы винта, который, кстати, ещё и вращается не строго в вертикальной плоскости, а под небольшим углом.
Да и после винтов поток ведёт себя спокойнее – сказывается взаимодействие вращающихся в противоположных направлениях лезвий.
Сравнение потоков воды в традиционной и новой схеме привода (иллюстрация с сайта ips.volvo.com).
Далее — поворот винтов при сохранении внутреннего расположения двигателя (мы не говорим о катерах с навесными лодочными моторами) — придаёт судну с IPS невиданную прежде манёвренность.
При этом компания разработала (впервые в мире моторных лодок) электронное управление рулём (в нашем случае – поворотом всей системы тяги) с прогрессивным изменением чувствительности в зависимости от скорости.
Для облегчения маневрирования у пристани на малых скоростях небольшой поворот штурвала будет вызывать резкий поворот лодки. А вот на высокой скорости рулевое управление лодки, оборудованной IPS, будет «тупеть», облегчая удержание судна на прямых и обеспечивая намного более точное управление.
Место, которое экономится, при создании катера по новой системе (иллюстрация с сайта ips.volvo.com).
Экзотический выхлоп двигателя (из «ноги», удерживающей винты — в водяной поток, разгоняемый винтами) — это не только дань гидродинамике, но и способ существенно снизить шум от установки, а также облегчить дыхание пассажиров.
Ведь в традиционных системах привода выхлоп часто производится не в воду, а в воздух, при этом разрежение, образующееся за быстро движущимся катером, засасывает выхлопные газы на заднюю часть палубы.
IPS подходит и для двухдвигательных судов. В этом случае ставятся две раздельные системы (иллюстрация с сайта ips.volvo.com).
В результате всех этих новшеств, по сравнению с аналогичным катером с тем же двигателем, но с традиционным винтом, судно с IPS сможет развивать на 20% большую максимальную скорость, на 15% интенсивнее разгоняться, на некой постоянной скорости – экономить 30% топлива, наконец, уровень шума и вибрации будет снижен на 50%.
Ко всему этому нужно добавить экономию внутреннего пространства в катере или моторной яхте. IPS позволяет конструкторам судна существенно сместить двигатель назад.
Первоначально компания будет поставлять судостроителям две версии своего привода — IPS 400 и IPS 500, которые базируются на собственных же дизельных судовых двигателях D6-310 и D6-370, оптимальных для катеров и моторных яхт длиной от 10 до 15 метров.
Интересно, что представители нескольких компаний, производящих катера и яхты, принимали участие и в разработке системы и в испытаниях её первых прототипов. Потому можно смело ожидать, что серийные суда с приводом IPS не заставят себя долго ждать.
Спуск спасательного катера на воду с горки
