Стальной винт для лодочного мотора
Обновлено: 29.04.2024
Приобретение лодочного мотора – это далеко не все, что потребуется его владельцу. В том случае, если вы жаждете, чтобы двигатель работал с предельной отдачей – нужно правильно подобрать гребной винт для лодочного мотора, так как для разных целей могут применяться разнообразные винты, хотя при всем этом на надувной лодке будет поставлен один и тот же мотор. Затем, чтобы научиться ориентироваться в винтах, вначале нужно научиться терминологии.
Подбор правильного гребного винта — это как подбор авторезины на автомобиль. Вы можете целый год ездить на всесезонке типоразмера, предпочтенного изготовителем, и иметь посредственные показатели, а можно заказать шину, наверняка пригодную под нужный вам тип эксплуатации. И тогда не имеет значения — преодолеваете ли вы бездорожье или гоняете на ровных трассах. С винтом ситуация приблизительно такая же: можно бросить все как есть или правильно подобрать гребной винт, оптимальный для своей лодки, нагрузки и вида применения, получив максимальные параметры с наименьшими расходами горючего. Неверно же подобранный винт грозит не только приуменьшить все значительные характеристики, но и быстро погубить двигатель: все детали подвергаются высоким нагрузкам, что усиливает их износ.
Технические характеристики винтов, необходимые для подбора
В классификации моторных винтов применяется ряд показателей, но ключевыми являются три: диаметр винта, шаг и количество лопастей.
Диаметр винта. Здесь все просто – эта величина означает длину окружности, которую описывают лопасти винта в рабочем положении. У четырехлопастных винтов такой показатель замеряется как расстояние от конца первой лопасти до конца противолежащей. У трёхлопастного требуется замерить длину одной лопасти от конца до середины втулки и умножить эту величину на два.
Шаг винта – величина, которая указывает, до какой степени винт продвинется при одном обороте. Данный показатель всегда следует вторым в маркировке. Нужно брать во внимание, что в маркировке обозначается теоретический шаг, без учета слипа или проскальзывания.
Число лопастей у лодочных винтов обычно три, реже четыре. Трехлопастный винт обычно ставится на лодки длиной до 6 метров, а четырехлопастный – на модели длиной более 6 метров. Двухлопастные винты можно встретить очень редко, в основном на малосильных моторах. При этом трехлопастные лучше могут подойти для высокоскоростного режима, а вот четырехлопастные являются «грузовыми» и лучше всего проявляются себя на крейсерской скорости, при этом их работа «ровнее», чем у трехлопастных заменителей из-за равного количества лопастей и большего дискового отношения.
Диаметр и шаг винта производят важное воздействие на поведение надувной лодки или катера. При большом шаге винт получается «скоростнее», так как за один оборот лодка проходит огромное расстояние. В то же время чем больше диаметр, тем более «тяговитость» у двигателя и он сможет толкать груженую лодку. По этой причине если требуется улучшить скоростные качества, то попробуйте увеличить шаг винта, а если нужно сделать его тяговым – повышайте диаметр или уменьшайте шаг винта. Следите за оборотами вашего двигателя. Они должны находиться в допустимых пределах.
Материалы изготовления лодочных винтов
При подборе исходного материала гребного винта необходимо взвесить все за и против, ориентируясь, где и как будет применяться искомый винт. Как правило, выбор возникает между алюминиевым и стальным винтами. Но также имеют место не столь популярные пластиковые, а равным образом производные из разнообразных сплавов и сочетаний.
Если ваша единственная мечта — это высокая скорость, то прочный стальной винт — то, что вам нужно. Он, конечно, подороже алюминиевого, но и его КПД весьма выше предыдущих версий: качество материала даёт возможность сильно уменьшить толщину лопасти, улучшить зеркальность поверхности, кавитация на него воздействует не так значительно. В связи с этим параметры скорости возрастают на 5–7% в сравнении с алюминиевыми аналогами. При подборе стального винта для лодочного мотора, важно помнить, что ему не страшен песок и незначительный абразив — он не сотрется и даже перенесет несильный удар о бревно или дно, не изменив геометрии лопастей. Но при встрече с камнем надежный винт не погасит всю мощь удара — она перейдет на редуктор и вал, что значительно болезненнее в плане ремонта и кошелька. Иногда выручает пластиковая втулка, берущая удар на себя, но надежнее все же избегать неизвестного мелководья на большой скорости и тщательно следить за показателями эхолота.
Это самый недорогой материал, но при этом не значит, что он очень плохой. Пластиковый гребной винт на 30-50% крепче алюминиевого, абсолютно не поддается коррозии и самое основное – он пластичен. При ударе о дно, пластиковый винт в 75% случаев «сыграет» и выпрямиться после воздействия, приняв на себя довольно большую часть ударной нагрузки и защитив редуктор от удара. Конструкция пластиковых (композитных) винтов позволяет заменить каждую лопасть отдельно, что значительно снижает затраты на владение им. Это качество может дать неоспоримые преимущества над алюминиевыми или стальными винтами.
Как выбрать подобрать хороший гребной винт?
Вам необходим винт для безветренной безмятежной рыбалки с малосильным мотором? Покупайте винт из алюминия или пластика. Количество лопастей значения не сыграет.
Четырехлопастный алюминиевый винт – универсальный и доступный по цене выбор для далеких заплывов на небольшой лодке и даст возможность сэкономить топливо на крейсерской скорости.
Винт из полированной нержавеющей стали – самый лучший вариант, в особенности если вам нужна износостойкость и надежность. При этом для тяжелого судна длиной более 6 метров надежнее подобрать четырехлопастный вариант, а вот для скорости подходят три лопасти.
Композитный винт. Сравнение со стальным, замер скорости и краш-тест на горной реке
Узнал о данном девайсе как раз на drive2. Купил данный винт интереса ради, хотел потестить его и сравнить с обычным стальным винтом.
Не рекламы ради, а если вдруг кому интересно, купил этот винт через интернет, на магазине ОЗОН. Доставили весьма оперативно.
Винт пришел в картонной коробке в разобранном виде. Уж не знаю, бывают ли пластиковые винты другого производителя, данный винт фирмы GL MARINE.
В коробке находилось:
Лопасти уже, на сколько я понял, прошли доработку.
Первоначальный вариант был без прорези в замке "ласточка" который вставляется в муфту. Доработан механизм крепежа был для упрощения эксплуатации. Новая конструкция гораздо проще собирается и разбирается.
При желании можно купить винт 11 и 9 шага. К сожалению 10 шаг на ОЗОНЕ я не нашел.
Собрать винт неправильно практически невозможно. Лопасти вставляются исключительно в правильном направлении.
Втулку при установки винта на мотор зажимают шайбой.
В сборе винт выглядит как игрушка:
Как минимум, композитный винт отличный вариант в качестве резервного винта на случац проблем с основным.
В чем главная идея разборного винта? В том, что при поломке лопасти, можно заменить дефектную лопасть на новую и двигаться дальше.
Для смены шага винта теперь не нужно покупать отдельный винт, достаточно просто сменить комплект лопастей.
Стоимость композитного винта даже в сравнении со стальными китайскими винтами — подарок.
Очень сомневался в ходовых качествах качествах композитного винта, поэтому как появилась возможность, испытал это композитное чудо на воде.
В ходе скоростного теста готов заключить, что большой разницы в скорости не заметно… С учетом погрешности замера, скорость с пластиком аналогичная скорости на стальном китайском винте. Все эти плюс- минус один км ерунда.
Переживал, что винт может быть разбалансирован и мотор будет колбасить на полном ходу, но нет… все норм.
Еще одним плюсом данного винта, заявлялась его "хрупкость". Нет в обычной эксплуатации винт не сломается и не лопнет. Он стойко переносит легкие удары о грунт, а вот при сильном ударе… В теории должна сломаться лопасть, а не редуктор.
Конечно не специально, но мы проверили и это заявление… )))))
На одной из горных рек налетели на мелководье. На сильном течении, из-за безисходности нам пришлось выгребать по каменистому меляку на большом течении, жертвуя мотором…
В общем таки да… Винт мы ушанали:
Лопасть сломалась далеко не сразу. После поломки, пошел разбаланс на румпеле и дикая вибрация на движке. На максимально возможном малом ходу (уж больно дикое там течение было) мы дошли до берега, где произвели осмотр и замену винта.
После замены винта, мотор стал работать как прежне. Во внутрь редуктора еще не залазили, но остаток дня на моторе проходили без проблем. Данный факт позволяет надеется на то, что редуктор таки остался жив.
В данный момент уже заказал себе комплект новых лопастей, который мне обошелся порядка 1500 + доставка (сейчас как раз жду заказ). В теории, при желании в интернете можно найти в продаже одну лопасть, но я заморачиваться не стал. Пусть будет комплект.
Готов таки признать, что данный девайс меня приятно удивил, да что там, этот винт похоже спас редуктор моего мотора Gladiator 9.9-15. Кому интересно, подробности на видео:
Ну а саму рыбалку с горной реки Гур, смонтирую позже…
Как-то так.
26 июня 2022 Метки: Винт , китайский мотор , композитный винт , пластиковый винт , разборный винт , винт со сменными лопастями , Олгаголь , Olgagol
Метки: Винт, китайский мотор, композитный винт, пластиковый винт, разборный винт, винт со сменными лопастями, Олгаголь, Olgagol
Комментарии 11
Войдите или зарегистрируйтесь, чтобы писать комментарии, задавать вопросы и участвовать в обсуждении.
Ну скажу вам так, защита на винт далеко не панацея. В прошлом году никакая защита не помогла. На счёт невозможности применение композитных винтов на наших реках, не соглашусь. Чтоб сломать лопасть надо изрядно постараться, что мы с успехом и сделали. Но при этом не сломался пластик, посыпались бы шестерни, а это ещё то удавольствия. Хотя это исключительно мое мнение.
Я не о возможности, а о рентабельности. А по поводу панацеи как раз я про здравый смысл! Хотя кто сказал, что вы или я не правы! В этом то и вся прелесть. Удачи вам, дружище!
И Вам всего хорошего. А по поводу рентабельности… Время покажет … Спасибо за комментарий.
отлично, с задачей справился.
лучше менять лопасти, чем шестерни.
Все прекрасно, кроме 9.9-15 бывают такие? На 40ку например? Ну и про «стальные» винты, все же алюминиевые, наверное? Сталь это hi-end среди винтов, обычные это алюминий, который кстати чинится, перегибается и в принципе ремонтируется «на коленке» (на камне молотком). Есть у меня композитный винт Pro-Pulse, тоже с заменяемыми лопастями, так вот, эти лопасти одноразовые, там где на алюминии будет зазубрина на одной лопасти, композитный теряет пол или целиком и не одну… короче с собой надо возить не один комплект лопастей.
Под 9,9-15 я подразумеваю китайские моторы, которые по документам 9,9, а по факту 15 л.с. Может технически не верно, но написал как у нас говорят. Про алюминиевые винты, тут вы вероятно правы… возможно я перепутал алюминиевые и стальные. Под стальными я подразумеваю классический винт, который идет с мотором. На счет правятся лопасти на алюминиевых винтах… да или нет… оспаривать не буду… не сталкивался с гнутыми, зато несколько раз видел обломанные. Собственно поэтому то я и думал, что винты делают не из чистого алюминия, алюминий вроде как больше гнется, а не ломается…
Но на счет одноразовости пластиковых, не соглашусь… хотя пластик более бесспорно хрупкий материал, но за счет этого эффекта и бережётся редуктор. Как по мне, лучше лопасть за 500 р, чем редуктор за 35 000 р. Про композитный винт Pro-Pulse ничего не знаю, поэтому все может быть. Вообще у меня не сильно богатый опыт, но как есть. За комментарий спасибо, заставил задуматься над нюансами…
На счет установки подобного винта на 40-ку… Тут у меня конечно сомнения. Хотя я и при покупке композитного винта на 15-ку сильно сомневался.
У вас с мотором идёт алюминиевый винт, а пластиковые винты пока только на 9.9-18 делают, их даже на 9.8 нет есчо в природе но они вроде собираются их выпустить. Есть есчо из нержавейки но там ценна космос. Стальных на импортных мотах я не видел.
Гребные винты
Гребной винт и правила его выбора. Для чего и когда нужна его замена
Приобретение современного мощного мотора для лодки — не гарантия того, что на воде потенциал скрытых под капотом «лошадей» реализует себя в полную силу. Максимально эффективным комплект «судно + двигатель и поставленная цель (задача)» сделает грамотный подбор гребного винта. Как же выбрать оптимальную модель, которая позволит взять от мотора максимум и сохранить его моторесурс? На какие параметры ориентироваться? О чём спрашивать продавцов?
Ключевые характеристики гребного винта
Поскольку лодочные двигатели выпускают в большом разнообразии (производители, модели, мощность, типы), то и винты для них требуются не одинаковые. Гребные винты различают по шагу, диаметру, количеству лопастей, материалу, конструкции и диаметру ступицы и иным параметрам.
Конструкция и принцип работы винта
Основа работы винта — преобразование вращения гребного вала в силу, заставляющую судно перемещаться. Поэтому винт ещё называют движителем.
Прежде чем углубляться в тонкости выбора, начать следует с базовых параметров, а именно посадки на вал.
Существует два варианта соединения: шпоночное (на моторах небольшой мощности) или более распространённое шлицевое (у разных производителей количество шлицов гребного вала различаются).
Ступица должна входить по диаметру в обойму гребного вала; данный параметр у всех лодочных моторов тоже неодинаков.
Винт фиксируется на валу гайкой. Отвод отработанных газов в большинстве случаев идёт через ступицу, что повышает КПД. На «подвесниках» малой мощности при посадке гребного винта на шпонку выхлоп производится через отверстие под антикавитационной плитой.
Минимизировать для редуктора последствия ударов, наездов и вибрации помогает резиновая втулка-демпфер, находящаяся в некоторых винтах между ступицей и шлицевым валом. Через неё импульс вращения переносится от двигателя на движитель.
Cъёмная втулка — практичный способ экономно расширить диапазон рабочих режимов судна. Установив сменную втулку, достаточно просто менять лопасти разного шага и диаметра в зависимости от поставленной задачи.
Лопасти. Количество и форма
И количество лопастей, и форма влияют на эксплуатационные характеристики судна. С их увеличением растёт отношение диаметра к площади. Площадь действия сил, толкающих катер или яхту, становится больше, но усиливается также и сопротивление. Чем меньше лопастей, тем оно меньше.
Итак, обычное их количество в случае маломерного флота — 2–5; остальное встречается редко. Наиболее высоким КПД обладают двухлопастные пропеллеры. Однако их почти не используют (трудно обеспечить прочность лопастей): в основном на маломощных вспомогательных двигателях, устаревших моделях либо парусных яхтах. Словом, всюду, где нагрузка на винт минимальна.
Гребные винты с тремя лопастями — оптимальное решение в большинстве случаев, поэтому их устанавливают более чем на половине ПЛМ или двигателей с валолинией. Это обусловлено хорошими характеристиками работы пропеллера на всех оборотах, от малых до высоких.
Четырёхлопастной винт обладает лучшим балансом за счёт расстановки лопастей. Всё работает ровно, меньше проскальзывания, вибраций и больше упора на малых и средних оборотах. Такие винты облегчают и ускоряют выход в режим глиссирования при резком старте. Итак, в этих диапазонах большинство четырёхлопастных гребных винтов показывают результаты лучше, чем модели с тремя лопастями.
Винты с пятью лопастями актуальны для спортивных и гоночных катеров, оснащённых особо мощными двигателями, когда требуется реализовать избыточный потенциал последних.
Таким образом, для «обычной жизни» остаётся выбор: три или четыре, и споры между сторонниками одного и другого варианта бесконечны.
Не существует универсального ответа на вопрос «Какой гребной винт лучше?».
Эффективнее тот, что грамотно подобран для решения определённой задачи, поставленной перед конкретным комплектом.
Каковы основные отличия между данными модификациями? Трёхлопастные винты, как правило, позволяют развить большую скорость на максимальных оборотах, а расход топлива в таком режиме будет меньше.
Зато дальние переходы при крейсерском ходе (до 80% от номинальных оборотов) экономичнее с четырёхлопастным винтом. И при повышении нагрузки (буксировка лыжника или «ватрушки», лишние пассажиры на борту, внезапная волна) обороты не просядут благодаря хорошей «упираемости». Более уравновешенная работа мотора даёт возможность снижения минимальной рабочей частоты вращения, а хороший упор позволит идти в глиссирующем режиме при более низких оборотах.
Форма контура лопасти, как и их количество, также видна невооружённым глазом и тоже значительно влияет на КПД. Может быть симметричной или саблевидной (второй вариант встречается чаще, поскольку такая конструкция за счет более плавного входа в воду меньше подвержена кавитации и отличается меньшей вибрацией). Использование суженных к концам лопастей снижает трение, и это используется для винтов на скоростные суда.
Самое продуктивное соотношение тяги и скорости обеспечивают наиболее распространённые варианты контура: эллипс и «круглое ухо». Существуют многообразные различия и в профилях сечения лопастей.
Чем интенсивнее растут мощности моторов и быстроходность судов,
тем выше требования к особенностям геометрии гребных винтов.
Шаг. «Грузовой» и «скоростной»: в чём ошибка?
Шагом называют расстояние, которое винт за один оборот пройдёт в идеально твёрдой среде. Поскольку вода не даёт пропеллеру жёсткой связи, на практике он проскальзывает. Таким образом, реальный шаг винта всегда меньше теоретического. Коэффициент проскальзывания в разных ситуациях отличается. Максимальные показатели по этому параметру будут у пришвартованной лодки с работающим ПЛМ; минимальное скольжение — у глиссирующего на максимальной скорости лёгкого судна. По данному параметру определяют пригодность винта к комплекту.
Гидродинамика винта — тема замысловатая, а моделей с универсальным шагом не существует. Даже одному комплекту «лодка + мотор» понадобятся винты с разным шагом. Это позволит обеспечить оптимальную работу двигателя в разных условиях: пустое судно с одним рулевым либо группа пассажиров с грузом. Или буксировка воднолыжника.
Как правило, шаг подбирают таким образом, чтобы мотор при полностью открытой заслонке дросселя попал в рабочий диапазон оборотов (данные прописаны производителем в паспорте и индивидуальны для каждого мотора).
Часто владелец лодки выбирает винт с большим шагом, чтобы получить более высокую скорость. Но реальность эту теорию периодически опровергает. По разным причинам.
Различающаяся конфигурация лопастей двух современных винтов с заявленным шагом в 13” от разных производителей может сделать один экземпляр значительно «тяжелее» в работе, чем другой. Даже незначительное изменение диаметра винта также способно ощутимо повлиять на прирост оборотов. Поэтому любые расчёты и идеи относительно подбора винта требуют методичной проверки на воде.
Некорректно называть винт тяговым или скоростным. Они могут быть более скоростными или грузовыми лишь при сравнении одного с другим и оценке влияния на комбинацию «лодка + ПЛМ». Последних вариантов множество. И конкретный экземпляр винта на одном комплекте покажет себя более грузовым, а на другом — более скоростным.
Диаметр
В маркировке, нанесенной на винт, — это вторая единица параметров, требующая особого внимания и определяющая размеры гребного винта. Измеряется по окружности, описанной кончиками лопастей.
Диаметр зависит от размеров судна; он «в ответе» за упор, приёмистость мотора и коэффициент проскальзывания в воде. При сравнении винтов одинакового шага образец большего диаметра предотвращает проскальзывание под нагрузкой, даёт лучший упор и сильнее грузит двигатель.
Если говорить о соотношении шага и диаметра: на винтах «средней линии» чаще всего зависимость обратная — выше шаг, меньше диаметр. Но это обычно не касается пропеллеров «крайних размеров»: совсем миниатюрных или очень больших.
Современные модели для моторов большой мощности отличаются заметным отгибом выходящей кромки (интерцептором). Это работает так же, как закрылок самолётного крыла, только в воде: препятствует потере упора, позволяют уменьшить проскальзывание и в итоге увеличивает КПД. Кромка усиливает способность гребного винта захватывать жидкость. Особенно актуальна такая конструкция движителя для судов с большим углом ходового дифферента.
Для сравнения: аналогичные алюминиевые лопасти со слабо выраженным интерцептором или без такового будут просто резать воду без упора, а мотор с рёвом уйдет в «перекрут». Они имеют меньший отклик на действия судоводителя. К примеру, он немного прибавит газа, тахометр покажет рост оборотов, а скорость останется прежней. Или вырастет, но с задержкой: винт сначала будет буксовать.
Сталь или алюминий: что выбирать?
…Он постоянно упирается, толкая судно вперёд. Его подтачивают коррозия из-за непрерывного воздействия воды и кавитационная эрозия. Песок и камешки на мелководье работают как абразив. И это ещё если повезёт не столкнуться с препятствием!
Гребной винт с учётом требований производства и ремонтопригодности должен быть прочным, пластичным и стойко переносить вышеописанные трудности.
Этим требованиям вполне соответствуют алюминиевые сплавы разных составов, поэтому винты из них наиболее распространены.
Нержавеющая сталь также хороша для изготовления гребных винтов. На третьем месте — изделия из сплавов цветных металлов (многокомпонентная бронза и комбинации с алюминием).
Благодаря развитию химии для изготовления современных моделей применяют и композитные материалы. Их существенные характеристики таковы: невысокая стоимость, низкий КПД «благодаря» толстому профилю лопастей, ремонтонепригодность. Зато они абсолютно устойчивы к коррозии.
Некоторым компромиссом станет выбор очень твёрдого сплава алюминия. В литье и обработке он сложнее, но качества материала позволяют уменьшить толщину лопастей. Рабочие обороты вырастут, так как двигателю проще и легче «крутить» такой винт. Но твёрдость вкупе с хрупкостью тонких лопастей делает его расходным узлом. Последствия наезда на камень или вылета на мель суровы: лопасти выкрашиваются крупными кусками или просто выламываются…
Модели из нержавейки превосходят алюминиевые по всем статьям. Конечно, такой винт «быстрым» делает не сталь, а особенности конструкции, основанные на характеристиках материала.
Они лучше держат геометрию, в целом более сбалансированы; металл крепче и твёрже, за счет чего лопасти можно делать тоньше, а угол их наклона — больше. Потери на трение уменьшаются благодаря высокой чистоте обработки поверхности и точности профилировки. В целом это даёт наилучшие гидродинамические характеристики.
Правда, иногда «излишняя» прочность невыгодна. В момент встречи мотора с подводным препятствием винт, несмотря на демпфер, выстоит и передаст импульс удара на более слабые узлы: корпус, вал, редуктор, шестерни.
А ключевой сдерживающий фактор при выборе материала — стоимость.
Методика подбора лодочного винта
Вопрос краеугольный: зачем его менять? Обычно производитель мотора устанавливает на него некий винт. Задача судовладельца — понять: требуется ли замена в принципе? Что конкретно не устраивает в работе имеющегося? Позволит ли новый винт улучшить показатели?
Без тахометра на эти вопросы не ответить, оптимальный гребной винт не подобрать.
Измеряем количество оборотов, делаем расчёты и выводы
Первый шаг к новому винту — измерить характеристики его предшественника, поставляемого с завода. После того, как сняты показания тахометра на данном комплекте «судно + мотор», следуют предварительные выводы: какие шаг, диаметр, форма лопастей подойдут для конкретных катера или лодки. Не помешают и промежуточные измерения (скорость, количество оборотов) с момента выхода в глиссирующий режим и далее, до момента, когда двигатель раскрутится до максимума. С интервалом каждую тысячу оборотов.
Как анализировать полученные данные? «Недокрут», когда ПЛМ не развивает рекомендуемые максимальные обороты, характерен для тяжёлых лодок с небольшим движком или использовании винта с излишне большим шагом. Его называют гидродинамически тяжелым (к его физической массе это не относится). «Недокрут» чреват повышенными нагрузками на все узлы и невозможностью реализовать потенциал двигателя.
«Перекрут» (переход за предельно допустимое количество оборотов — мотор идёт «вразнос») не менее вреден для двигателя, эксплуатация в режимах работы выше расчётных противопоказана. «Лёгкий» гребной винт нехорош даже на средних оборотах. Повышенный расход топлива и низкая скорость увеличивают время пути и снижают моторесурс.
Изменение шага винта в большую сторону на один уменьшает количество оборотов в минуту на 200-300. И наоборот.
· «перекрут» и «недокрут» на максимальном газе снижают моторесурс и КПД двигателя
· шаг больше — обороты ниже; шаг меньше — обороты выше (изменение на 1 дюйм — изменение примерно на 200–300 об/мин).
Кроме шага, меняется и диаметр, причём его влияние на количество оборотов очень заметно: полдюйма туда или сюда «дадут» 400-500 об/мин. Увеличение убавляет количество оборотов, уменьшение повышает.
Если же судно развивает оптимальную скорость, при этом мотор нормально развивает максимальные обороты и не перекручивает на открытой дроссельной заслонке, — можно делать вывод: винт подобран верно. КПД достаточно высок, потенциал комплекта реализован полностью. Следовательно, данный винт в замене не нуждается.
Испытания. Ожидания и реальность
Подбирая винт, каждый судовладелец преследует конкретную цель. Это может быть высокая крейсерская скорость либо уверенное движение катера при буксировке лыжника и т.п. Скоростные модели имеют более узкое поле применения, а винт меньшего шага может использоваться как запасной или в качестве тягового, когда на борту много груза или пассажиров.
Сравнение гребных винтов Baeksan для лодочного мотора Yamaha 9.9–15
Конечно, всегда будет хотеться чего-то лучшего, к тому же на практике всегда существуют какие-то досадные «мелочи». То медленно разгоняется; то на глисс с лишним пассажиром выходит мучительно… Предела совершенству нет. Однако на поведение судна оказывают влияние не только очевидные параметры винта (шаг, диаметр, форма/площадь/количество лопастей), но и более тонкие его нюансы: толщина входящей кромки, наличие интерцептора и т.п. Таких «мелочей» очень много, и далеко не все очевидны.
Не стоить верить в миф «оригинальные винты лучше». Производитель моторов не всегда разрабатывает винты и участвует в их конструировании, расчётах, испытаниях. Чаще всего фирмы просто заказывают винты с собственным логотипом у завода-изготовителя. А уж там выпускают продукцию под разнообразными торговыми марками.
Подбор винтов
Гребные винты из композитов против стальных?
Гребные винты изготавливаются из композитных пластиков уже в течение нескольких десятилетий и при этом непрерывно совершенствуются. Можно ли их сравнивать со стальными аналогами? Первые модели «пластиковых» винтов рекламировались как недорогая «аварийная» замена основному стальному или алюминиевому винту в случае его повреждения. Прошли годы, прочность и характеристики гребных винтов из композитных материалов радикально улучшились.
Эксперты взяли современные образцы продукции трёх производителей и протестировали их. Оказалось, что, по крайней мере, одна марка композитных гребных винтов вплотную приблизилась по своим характеристикам к своим стальным конкурентам…
Наиболее интересные конструктивные решения сегодня предлагают именно изготовители композитных гребных винтов. Несомненным преимуществом таких винтов является их относительно невысокая стоимость и достаточная прочность.
Есть ли у композитных винтов недостатки?
В случае повреждения их невозможно отремонтировать, что в итоге и привело к созданию гребных винтов с легко сменяемыми лопастями. Как результат, резко снизились затраты на ремонт, а повреждённую лопасть можно всегда заменить за гораздо меньшие, чем стоимость нового винта, деньги.
Другим серьёзным недостатком композитных винтов является невозможность придать им конфигурацию, учитывающую скоростной и нагрузочный режим работы лодки с подвесным мотором или с кормовым приводом. В этом преимущество стальных винтов считалось бесспорным.
Поэтому эксперты решили подвергнуть тестированию только современные гребные винты новых конструкций.
Содержание испытаний гребных винтов
Испытания, проведённые американскими экспертами, включали как инструментальные, так и субъективные наблюдения и измерения. Инструментальные замеры фиксировали обороты вала двигателя и расход топлива на максимальной скорости движения. Кроме того, измерялось время разгона до 30 миль в час со стоянки, а также обороты и потребление горючего при этой же скорости.
Субъективные оценки включали выводы испытателей о том, как данный гребной винт держит судно в крутом повороте (аналогично шинам автомобиля), как лодка откликается подъёмом носа (дифферент судна) на изменение оборотов, а также оценку общей управляемости.
Испытания проходили на озере Кастаик (Castaic) в Калифорнии, на катере Сильван 1600 DC (Sylvan 1600 Adventurer DC) с установленным 4-тактным 80-сильным лодочным мотором Yamaha. Этот универсальный рыболовно-спортивный катер дедвейтом 1600 фунтов (отсюда и его марка) производитель укомплектовал 3-лопастным стальным гребным винтом типа Yamaha Performance с шагом 18 дюймов. Этот базовый для мотора Ямаха гребной винт и стал основой для сравнения.
Регулируется шаг поворотом лопасти винта в его втулке, для чего требуется специальный накидной ключ (входит в комплект винта). В результате, у экспертов появилась возможность узнать, как каждый дюйм изменения шага гребного винта влияет на все характеристики лодки и двигателя.
Вторым композитным винтом, который эксперты подвергли испытаниям, стала Piranha (Пиранья). Шаг этого гребного винта также можно менять, но несколько иным способом. Конструкция втулки винта позволяет заменять лопасти, для чего достаточно ключа, которым лопасть внимают из втулки. Гребные винты Piranha предлагаются производителем в конфигурациях с тремя или четырьмя лопастями.
Втулка 4-лопастного винта Piranha имеет встроенную осевую упорную шайбу. К сожалению, конструкторы Piranha просчитались, и упорная шайба вступает в контакт с обоймой подшипника прежде, чем он сядет на шейку приводного вала подвесного мотора 80-сильной четырёхтактной Yamaha. В результате этого просчёта эксперты не смогли протестировать 4-лопастные гребные композитные винты Piranha с катером Adventurer 1600 DC.
Втулка гребных винтов Piranha имеет обычную упорную шайбу, а потому может работать в двухлопастной конфигурации. Лопасти типа "B" имеют округлую форму задней кромки, типа "XB" плоскую, что заметно влияет на возможности двухлопастных винтов. Гребные винты Пиранья с лопастями типа "XB" в ходе тестов оказались существенно эффективнее.
Третьей повергнутой испытаниям моделью стали гребные винты Comprop, изготавливаемые компании Composite Marine Products, которая одной из первых вышла на рынок композитных винтов и за прошедшие годы внесла в конструкцию значительные обновления и усовершенствования.
Гребной винт Comprop соответствует своей невысокой стоимости, однако он не предусматривает возможности замены лопастей, поэтому в случае поломки одной из них владельцу катера придётся менять винт целиком. В испытания эксперты включили 4-лопастные гребные винты Comprop с шагами 17 и 19 дюймов.
Результаты, полученные в сравнении со стальным винтом Yamaha Performance 18”.
С этим винтом подвесной мотор Ямаха мощностью 80 л.с. перемещает катер Sylvan 1600 со скоростью 41,4 мили в час при 5200 об./мин. При полностью открытой заслонке дросселя такой лодочный мотор сжигает 6,8 галлона (27,75 л) топлива в час, причём катер разгоняется с места до 30 миль в час за 11,4 секунды. Экономичный ход со скоростью 30 миль в час мотор обеспечивает на 4000 об./мин., потребляя при этом 4,8 галлона (18,17 л) топлива в час.
Управляемость судна
Этот гребной винт обеспечивает наилучшую управляемость судна по сравнению со всеми прочими протестированными винтами. Он создаёт на крейсерском ходу подъём (дифферент) носа судна, который делает катер несколько неустойчивым на курсе.
По мнению экспертов, максимальная скорость должна быть такой, чтобы наклон лодки был менее максимально допустимого, с точки зрении продольной устойчивости. При полностью открытой заслонке дросселя корпус судна движется прямо лишь на спокойной воде, однако малейший толчок волны создаст раскачивание корпуса лодки, которое можно легко погасить, сбросив скорость.
Тем более, что корпус этой модели катера весьма чувствителен к такого рода воздействию. Эксперты обнаружили, что проблема неустойчивость на курсе может быть вызвана избыточным сосредоточенным весом 4-тактного 80-сильного подвесного мотора. Вес этой Yamaha превышает 160 кг, тогда как двухтактный лодочный мотор такой же мощности весит минимум на 40 кг меньше.
Это весьма существенная разница нагрузки на транец для 5-метровой лодки Sylvan 1600. Корпус этого катера рассчитан на максимальную мощность мотора в 90 л.с., а потому, если применять тяжёлый и мощный двигатель, то в каких-то экстремальных условиях, например, на скорости 40 миль в час, корпус судна раскачиваться перестает.
Результаты тестирования гребного винта ProPulse
Как уже ранее было указано, шаг 4-лопастного композитного винта ProPulse можно регулировать в интервале от 16 до 20 дюймов (через 1 дюйм). Эксперты провели тестовые заезды на катере Sylvan 1600 на всех пяти установках шага гребного винта.
Гребной винт PropPulse хорошо держит лодку в поворотах, но не так хорошо, как его стальной аналог от Ямаха. Кроме того, он позволяет полностью использовать возможности отклонения подвесного мотора, однако подъем (дифферент) носа катера здесь получается не такой эффективный, как со стальным винтом. Лодка на максимальной скорости начинает слегка рыскать, что легко компенсировалось небольшим уменьшением наклона подвесного мотора ценой соответствующего снижения скорости хода.
Результаты испытаний гребного винта ProPulse показывают, что шаг установки лопастей влияет на обороты двигателя, скорость движения, потребление топлива и на разгонные характеристики лодки. Однако самые высокие скорости не обязательно обеспечивает винт, который позволяет мотору развить максимальные обороты.
Наивысшую скорость лодке сообщает обычно гребной винт, который позволяет мотору устойчиво работать в середине рекомендованного диапазона оборотов. Склонность к задиранию носа обычно ассоциируется с хорошими разгонными характеристиками. Кроме того, она позволяет компенсировать перегрузку мотора от переутяжеления лодки грузом.
Результаты тестирования гребных винтов Comprop
Применительно к характеристикам, лодочный винт Comprop с шагом 17 дюймов обеспечивает лучшее ускорение без излишне высоких оборотов мотора. 19-дюймовый винт этой компании даёт возможность получить более высокую максимальную скорость движения.
Однако ни одна из версий гребного винта Comprop не позволила экспертам так же точно проходить повороты, как это было возможно со стальным или композитным винтом от компании ProPulse. Похоже, что 4-лопастные винты создают изрядную поднимающую силу на корме, что существенно облегчает движение лодки с тяжёлым 4-тактным подвесным мотором.
Тем, кто испытывает затруднения с управляемостью и разгоном с трёхлопастными винтами, рекомендуется обратиться за помощью к 4-лопастным винтам Comprop. Если желаемый эффект получен, то стальной 4-лопастный винт соответствующего диаметра и шага наверняка будет работать ещё лучше. Если же Вам не понравилось, как такой винт работает, то у Вас, по крайней мере, остаётся недорогой запасной винт, который доставит домой в том случае, если основной повреждён.
Результаты тестирования композитных винтов Piranha
Результаты испытаний этих гребных винтов стали для экспертов большим сюрпризом. Во-первых, хотя винты Piranha существуют в 3-х и в 4-лопастных конфигурациях, испытатели тестировали только 3-лопастные винты, поскольку, как это было указано выше, на приводной вал мотора Yamaha 80 экспертам не удалось установить 4-лопастную версию гребного винта Piranha.
Винт Piranha с округлыми задними кромками лопастей типа "B" с шагом 19 дюймов показал на тестовом катере далеко не лучшие результаты. Этому гребному винту недостаёт поверхности лопастей для обеспечения достаточной подъёмной силы на корме лодки и не хватает тяги для поднятия носа лодки. То же самое можно сказать и в отношении управляемости при прохождении поворотов.
Однако замена винта на тип "XB" с серповидными лопастями того же шага 19 дюймов повергла экспертов в изумление, и не только от резкого улучшения характеристик, но из-за изменения режима работы мотора. Тахометр стал работать почти у красной черты, хотя скорость катера возросла незначительно. Управляемость улучшилась, но не настолько, чтобы сравняться с гребным винтом ProPulse или со стальным базовым прототипом от Ямаха.
Затем эксперты перешли на гребной винт Piranha с лопастями типа "XB" с шагом 21 дюйм, и тут он, наконец, показал себя, обеспечив катеру самую высокую максимальную скорость среди всех испытанных композитных гребных винтов. Тип "XB" с шагом 21 дюйм управляет лодкой в поворотах хуже 4-лопастных конкурентов, но на прямой ведёт себя отлично, обеспечивая судну хороший разгон.
Нет проблем и с задиранием (дифферентом) носа судна на волнах. Трёхлопастный винт Piranha типа "XB" с шагом 21 дюйм лишь 0,2 мили в час уступил по максимальной скорости движения стальному винту.
Улучшенные разгонные характеристики некоторых композитных винтов отчасти объясняются их меньшим диаметром. Есть различия и в гарантийной политике изготовителей композитных винтов. Так, например, компания Composite Marine Products предлагает пожизненную гарантию качества материалов и процесса изготовления, но гарантийные обязательства компании не распространяются на случаи поломки или повреждения винта от удара о подводные объекты. Изготовитель гребных винтов ProPulse даёт трёхлетнюю гарантию отсутствия дефектов материалов и брака при изготовлении втулки винта. На лопасти винтов гарантийные обязательства не распространяются, однако они весьма недороги и легко заменяются. Производитель гребных винтов Piranha даёт пожизненную гарантию на втулку, а лопасти её также недорого и несложно заменить при поломке.
При стоимости наилучшего стального гребного винта примерно 500-700 долларов, гребные винты из композитных пластиков становятся весьма привлекательными для судовладельцев, вынужденных часто перемещаться по мелководным или заросшим водоёмам.
Цена ремонта стального гребного винта может достичь нескольких сотен долларов, и, за небольшим исключением, стальные или алюминиевые винты практически невозможно отремонтировать вне стен специализированной мастерской. Восстановление же композитного винта буквально из ничего обойдётся в сумму от 20 до 100 долларов в зависимости от количества повреждённых лопастей.
Уже сегодня владельцам лодок и катеров, возможно, нужно более серьёзно относиться к оценке возможностей современных гребных винтов из композитных материалов, за которыми, похоже, может быть будущее…
По материалам статьи Джима Бэррона (Jim Barron)
Перевод Павла Дмитриева
Читайте также: