Ответ:
Суда морского флота в основном имеют один винт и, как правило, правого вращения. Есть суда и с двумя винтами. Это буксиры, ледоколы, буксировщики, пассажирские и т. д. Иногда можно встретить суда с тремя и более винтами (пассажирские, транспортные ледоколы и т. д.). Количество винтов зависит от конструктивного типа, назначения, района плавания, обеспечения безопасности плавания, живучести и маневренности судна,экономичности эксплуатации и т. д.
Бывает (на пассажирских судах, паромах и т. д.) СЭУ такой большой мощности, что затрудняет использование суммирующего редуктора большой мощности.
Двухвинтовые суда по сравнению с одновинтовыми имеют как преимущества, так и недостатки. Преимущества:
· при поломке или ремонте и профилактике одного движителя судно продолжает следовать по назначению, управляясь рулем и вторым движителем;при поломке рулевого устройства временно при хорошей погоде можно управляться с помощью гребных винтов:
· судно лучше маневрирует в стесненных условиях (реки, каналы, акватории порта и т. д.);
· хорошо управляется на заднем ходу.
Недостатки:
· гребные винты меньше оказывают влияние на перо руля, так как винты вращаются наружу, то винтовая струя воды действует на перо руля слабее;
· расположение винтов в стороне от ДП судна увеличивает вероятность их повреждения при плавании в узкостях и при швартовных операциях;
· уменьшение общего к. п. д. СЭУ.
На двухвинтовых судах гребные винты установлены разного шага, т. е. на левом борту — винт левого шага, на правом — правого. Наружное вращение винтов (лопасти в верхнем положении движутся к бортам) предпочтительнее и в эксплуатации, потому что уменьшаются вероятность повреждения лопастей винта плавающими предметами и заклинивание гребных винтов битым льдом.
Улучшение маневренности этих судов достигается за счет того, что каждый из винтов разнесен на некоторое расстояние от ДП судна. А это создает плечо и появляется разворачивающий момент, который улучшает поворотливость судна. Двухвинтовое судно за счет маневрирования (реверсов) винтами может развернуться без помощи руля. При работе обоих винтов на передний или задний ход и при положении руля прямо судно будет меньше уклоняться в стороны.
Двухвинтовое судно разворачивается на небольшой акватории (а короткие суда на месте), для чего необходимо работать винтами «враздрай», т. е. одной машине задается режим переднего хода, а другой — заднего. В этом случае передний ход задается на одну ступень меньше заднего.
Для транспортных судов с двумя винтами поступательное движение улучшает поворотливость судна.
Трехвинтовые суда обладают маневренными свойствами одно- и двухвинтовых судов. При наличии трех винтов судно может в широких пределах менять циркуляцию. Для разворота такого судна требуется небольшая акватория. В этом случае обычно работают средним винтом на передний ход, а бортовыми «враздрай », руль должен быть переложен на борт в сторону разворота судна.
На четырехвинтовых судах винты попарно расположены с каждого борта. Управляемость этими судами такая же, как и двухвинтовыми,а техническое обслуживание и управление с мостика усложняются.
Для обеспечения необходимой управляемости и маневренности судна работа двух винтов должна обеспечивать достаточную тягу и создавать момент, поворачивающий судно при работе винтов в противоположных направлениях (враздрай). Величина момента (Мв) зависит не только от тяги винтов. но и от расстояния между центрами дисков винтов (Ув), угла между линиями гребных валов, наличия и расположения насадок и формы корпуса, а также количества и расположения рулей относительно винтов. С целью компенсации сил и моментов, возникающих при работе винтов, направление вращения гребных винтов делают противоположным. Направление вращения винтов может быть наружным или внутренним. Наружным называют вращение винтов, одноименное с бортом установки (на правом борту винт правого вращения, на левом — левого), внутренним - винты с вращением разноименным с бортом установки.
На двухвинтовых судах могут быть установлены один или два руля. Один руль, установленный в ДП между винтами, обладает меньшей эффективностью, чем рули, расположенные в струе от винта. Поэтому, в целях улучшения управляемости, судно оборудуется двумя рулями, расположенными за каждым винтом.
Следует отметить, что управление судном при помощи руля более эффективно почти во всем диапазоне скоростей движения, чем управление с помощью винтов. Маневрирование судна с использованием работы винтов враздрай целесообразно на предельно малых или нулевых скоростях. Это положение иллюстрирует график (рас. 11), на котором приведены варианты различного сочетания работы винтов и рулей. Момент, создаваемый рулем (МП1), определяется:
МП1 = УР1К
При уменьшении скорости движения за счет работы винтов "враздрай", поворачивающий момент (МП1) создается за счет суммы моментов от руля (УР1К) и момента от винтов, развивающих тягу переднего хода (ТПХ) и заднего хода (Тзх). Величина момента определяется:
Мп2 = Урlк +(Ур/2)(Тпх + Тзх).
Рис. 11.
Из графика видно, что имеется минимальная скорость, при достижении которой целесообразно использовать для разворота судна работу винтов "враздрай". Если рули установлены за винтами, то при развороте судна с использованием винтов, имеет смысл перекладывать рули в сторону поворота о чем свидетельствует значение МП2 при V = О.
На судах, оборудованных дистанционным управлением работой главных энергетических установок (ДАУ) можно использовать работу винтов "враздрай" с одновременным регулированием частоты вращения
винта, работающего на задний ход, для уменьшения выдвига судна на циркуляции. Натурными наблюдениями установлено, что выдвиг на циркуляции при
маневрировании с малого хода значительно меньше, чем выдвиг при начале маневра с полного хода. Диаметры циркуляции на оба борта у двухвинтовых судов при управлении только рулем одинаковы, а при выполнении циркуляции в сторону винта, работающего на задний ход, диаметр циркуляция будет значительно меньше. При соответствующем подборе частоты вращения винтов, работающих в противоположных направлениях, чтобы отсутствовало поступательное движение судна, можно осуществить разворот судна на месте.
При выполнении экстренного торможения, путь и время маневра у двухвинтового судна меньше, чем у одновинтового таких же размерений. При этом судно почти не отклоняется от первоначального курса.
Суда, оборудованные тремя винтами, объединяют особенности управления двух— и одновинтового судна. Наличие среднего винта повышает эффективность руля, расположенного в ДП, и позволяет сохранить достаточную управляемость судна для маневрирования на заднем ходу.
Если судно оборудовано четырьмя винтами, при их установке добиваются, чтобы силы, возникающие на работающих винтах, взаимно компенсировались, а управляемость такого судна аналогична управлению судном с двумя винтами.
Литература
1.А,Д.Дидык, В.Д.Усов, Р.Ю.Титов, "Управление судном и его техническая эксплуатация", "Транспорт", Москва, 1990.
2. А.А.Антонов, Р.Ф.Недра, "Устройство морского судна" Москва, "Транспорт" 1974.
3. Г.Г.Ермолаев, «Справочник капитана дальнего плавания», М., Транспорт, 1988
2. Н.Г.Смирнов «Теория и устройство судна», М, 1992