Винты для подвесных лодочных моторов болотоходов

[himik025]

Редко какой винт винт имеет постоянный шаг.
Обычно он меняется  в пределах 10 -20 % шага.
Там есть и теория об этом.
Так вот чтобы как то называть винты принято измерять шаг на 75 % радиуса   и эта цифра идёт в название .( то что в магазине).
Шаг винта  -это расстояние проходимое точкой на лопасти за один оборот.
Но поскольку эти точки расположены на разном радиусе  - то угол атаки  к концу лопасти уменьшается, иначе путь проходимый будет разный.
 Это видно - у ступицы угол  атаки  градусов 45  может быть , а на конце лопасти совсем маленький.

Бывают ( но редко) винты с постоянным углом атаки.

[remix59]

Вставлю и свои пять копеек.
В процессе была поставлена задача, заменить болотоходный винт пр-ва США.
В основном по экономическим соображениям, стоит такой на сегодня столько же,
сколько к примеру двигатель Китайского пр-ва, который должен его крутить.
Параллельно на этапе сравнительных испытаний выяснили, что винты Азиатского пр-ва работают
не хуже, к тому же позволяют достигать более высоких скоростей на тех же оборотах и с такой же мощностью
двигателя, чем винты пр-ва США.
Дальше начинается самое интересное, реальное изготовление винтов из доступных материалов, с помощью доступных технологий.
Виталий Кулибин П-м взялся за это не легкое дело. РЕСПЕКТ ему
Для тех, кто берет первым делом измерительный инструмент и начинает выкладывать обнаруженные изъяны предложу.
Возьмите в руки ножницы, бумагу и попробуйте вырезать лопасть и придать ей нужную форму. Знаю, что не получится, я пробовал. Бумага не тянется. Будет в некоторых местах рваться, в некоторых местах будут образовываться складки. Форма такая у лопасти.
Металл, а особенно нержавеющий, конечно не бумага, может тянуться, но совсем не пластилин
Кстате, предлагаю попробовать сделать лопасть, а еще лучше винт из пластилина, контролируя размерности с помощью уже взятого ранее в руки измерительного инструмента. У кого получится Респект !!! Хотелось бы увидеть фото.
А пока есть вполне рабочие варианты, в два раза дешевле Американских, но быстрее их и к тому же достаточно прочные.
Я считаю уже не плохо.
Дальше будет только лучше, поскольку пр-во встает на ноги, пошла реализация, значит есть что вложить в инструмент, материал, спец. оснастку и т.д.
Будем ждать весны, будущих испытаний и новых, более совершенных винтов.

Что касается теории.
Диаметр, шаг, угол закрутки, дисковое отношение, скольжение, профиль, это все замечательно касательно классической, общедоступной теории, описаной в статьях МК, КиЯ, Википедии и  т.д.
Мы тут, между прочим, замахнулись на святой грааль водномоторного спорта- полупогруженный, суперкавитирующий режим.
Благодаря такой борзоте, нам бездарям удалость получить замечательные результаты. Так вот хотелось бы услышать и узнать про это, как можно больше.
Кто, что про это знает и что может сказать?

   

[Green$peace]

Благодаря такой борзоте, нам бездарям удалость получить замечательные результаты. Так вот хотелось бы услышать и узнать про это, как можно больше.
Кто, что про это знает и что может сказать?

Мне сказать пока нечего, потому как в этом году впервые планирую спустить на воду продукт своего творчество. А вот спросить есть чего:  на моем катамаране  стационарный двигатель и винт также будет исполнять свои задачи в стационарном положение (вал не подвижен). Какое минимальное заглубление "тайского" винта достаточно для упора при минимальных скоростях? Не хочется сильно заглублять винт относительно осадки баллонов(около 15см), но и при старте испытывать проблемы с длительной "пробуксовкой" не хотелось бы. Посоветуйте, практики. На скорости проблем с упором винта не будет, межбаллонная волна поднимет уровень воды на винте.

[himik025]

У меня тайский винт погружен  на  пару см  , в состоянии покоя.
Но заметил интересную вещь-  не всегда сохраняется настройка .
То есть настроил всё а порядке,но  при следующем заезде  начинаешь подкручивать заглубление - может нагрузка чуть разная.

[Green$peace]

Когда винт полностью в воде вопросов не возникает. Меня мучают сомнения, будет ли достаточный упор при старте если винт на 2/3 или 1/2 в воде?

[himik025]

 У меня так не получается.
Ни о каких 1/2 --1/3  над водой речь не идёт.
 Упор теряется при подъёме чуть выше уровня воды - на сколько точно не знаю,там  не видно.
Кроме того при подъёме винта резко возрастает боковой увод  - винт начинает "бежать по воде в бок".
 Винты для кавитирующего режима рекомендуют делать более чем с двумя лопастями  - очень сильные ударные нагрузки .

[Green$peace]

Спасибо, буду думать. Может корму нагружу, но винт полностью погружать(увеличивать осадку) не хочется. Тем более , что на скорости эти винты отлично работают в полупогружном состоянии. Может еще какие опытные наблюдения имеются?

[himik025]

У меня лодка тяжёлая , видимо упор винта уже  минимально допустимый И подъём винта  приводящий даже к небольшой потери упора, тут же снижает скорость.
Да и скорости у меня 20-23 км/ч -  вторая часть переходного режима - "хорошее скольжение".
Чистое  глиссирование у меня должно быть км  с 27 в час.

[Green$peace]

Т.е., у вас даже на 20+км/ч винт весь в воде, и при этом у него выше КПД? Это "тайский" винт?

[remix59]

на моем катамаране  стационарный двигатель и винт также будет исполнять свои задачи в стационарном положение (вал не подвижен).

Вот это главный минус. Люди специально покупают или делают регулируемые транцы.



Регулируемые, роботизированные колонки ставят на быстроходные катера (см. фото 1).
И не смотря на то, что это стоит не малых технических и материальных усилий, все это существует и применяется.

Еще поинтересуюсь, у тебя катамаран с жесткими, глиссирующими корпусами?
Иначе это будет водоизмещающее судно и все местное обсуждение не о нем.
С катамаранами не все так просто, бывает и так:



А вот более удачный вариант и к тому же в тему, с 15-кой и с Тайским винтом:



А полупогружной, суперкавитирующий винт работает вот так, специально коллега снимал видео:



Как, тут обойтись без регулировки.

[Green$peace]

Корпус баллонов жесткий, полукруглого сечения (ф-600) и заостренным носом, длина 4500мм, полиэтилен трехслойный.
Второй ролик с желто-зеленым катом как раз таки и сподвиг на постройку!!! Только захотелось заднюю скорость и редуктор. Отсюда и начались сложности. С "АЛШ", чей мотор показан на третьем видео, тоже общался...
Долго думал над приводом Арнесона, он бы вообще решил все мои проблемы. Но так как весь упор от винта , в моем случае, принимает редуктор, а задней жесткой стенки (ни кормы ни транца) на катамаране нету, то эту идею ввиду очень большой стоимости и сложности конструкции для придания жесткости, пришлось оставить. Если первые испытания покажут неудовлетворительные результаты при стационарном положении винта, то буду думать над кочающимся редуктором. Но привод Арнесона тоже не дает покоя
  На мой взгляд, при стационарном положении винта, именно на катамаране, проблема может возникнуть именно при трогании с места и минимальных скоростях. Представим, что кат, при погруженном на 2/3 винта разогнался выше 10км/ч. При этом вода начинает выталкивать его вверх, а нарастающая межбаллонная волна компенсирует это выталкивание поднятием уровня воды на винте. Получается , что винт на всех режимах будет работать в одном и том же  положении относительно уровня воды. Осталось найти тот самый винт, способный стартонуть не в полностью погруженном режиме.
  Если я правильно понял, то эти винты ("тайские"), при ПРАВИЛЬНО ПОДОБРАННОМ РАЗМЕРЕ, на больших скоростях в полностью погруженном состоянии перегружают двигатель, а при вентиляции входят в режим работы с максимальным КПД.  Так может, все таки, если увеличить размер винта (у меня есть тайцы 10,5", 11", 13") и применив редукцию( а она у меня тоже есть 1:1,58), возможно добиться упора при не полностью погруженном винте на старте? 
  Уважаемый REMIX59, у вас наверняка была подобная ситуация при испытании винтов. Поделитесь практическими впечатлениями, пожалуйста.

Пы.Сы. Ув.форумчане, вопрос возник не для интимных отношений мозга, а для упрощения конструкции ввиду отсутствия желания и возможности месить болота и  песчаные перекаты. Использоваться кат будет исключительно по открытой воде.

[himik025]

Т.е., у вас даже на 20+км/ч винт весь в воде, и при этом у него выше КПД? Это "тайский" винт?

ДА!
Дело в том что кавитирующие винты появились в спорте для высоких скоростей.
Когда сопротивление винта при этих оборотах очень высоко, а потребный упор винта  как раз не очень. Если винт поднять - то трение уменьшается и увеличиваются обороты.
Здесь надо найти компромисс  между  уменьшением потерь на трении и потерь на упоре.
Например гоночные винты  дают  скорость 60км/ч( образно) но при этом на переходных режимах зачастую туповаты.
Тайский винт на взгляд не обладает характерными признаками кавитирующего винта.
Скорее всего это обычный винт с немного адаптированной передней кромкой ( для лучшего сброса травы),хотя у меня от Ямахи винт даже более "болтоходный" пожалуй.

[remix59]

Green$peace Если не тупо копировать ASD, а взять его принцип: ...Привод Арнесона (далее - ASD) - в целом - это движительный комплекс, позволяющий управлять судном, обеспечивает оптимальные параметры работы суперкавитирующего полупогружённого гребного винта быстроходных ов.
То болотоход длинный или короткий, без разницы, как раз и реализует этот принцип.
А далее идет повторение вышесказанного.
Регулировать придется, хотя бы от изменяющейся полезной загрузки.
Потом, ты ведь не проводил натурных испытаний, чтоб так утвердительно описывать поведение твоего судна.

По винту скажу так(то же теоретически). Если погружена только половина винта или меньше, при нулевой, поступательной скорости, боковое усилие от вращающегося винта будет сильней влиять на судно, чем толкающее. Соответственно чем больше погружение винта (50% и больше) , тем меньше боковое усилие и больше толкающее. И это не зависит от величины самого винта. В состоянии погружения 50% и меньше, он скорее гребное колесо, чем Архимедов винт.

Вообще, когда речь идет о вентиляции винта, мы говорим о 5, максимум 20% его диаметра. Иногда при набранной скорости можно пройти мель подняв до 50% диаметра, но приходится компенсировать возникающее боковое усилие и проходить с частичной потерей упора и следственно скорости.

himik025 Разница работы лопасти погруженного винта и полу- погруженного в том, что в первом случае профиль лопасти работает обеими сторонами, задняя поверхность благодаря углу атаки отбрасывает назад, создавая реактивную силу, а передняя, выпуклая поверхность создает
"подъемную" силу, за счет более быстрого обтекания ее водой.
При переходе в вентилируемый режим, винт работает в менее плотной водно- воздушной среде, а при достижении режима кавитации паро-воздушной среде. Передняя поверхность винта перестает работать и тяга создается только задней, отбрасывающей плоскостью винта. Соответственно потеря в КПД винта создает условия для поднятия оборотов силовой установки и частичной компенсация этой потери, увеличением скорости реактивной состовляющей.
Для реализации обоих принципов работы винта применяются специальные профили лопастей, как правило с сильно выпукло- вогнутые, с отогнутой задней кромкой, или обрезанной задней кромкой, но с ярко выраженным итерцептором на ней (пресловутая ложка). Американские Азиатские
болотоходные винты имеют такие профили. 

[remix59]

Корпус баллонов жесткий, полукруглого сечения (ф-600) и заостренным носом, длина 4500мм, полиэтилен трехслойный.

Отличие катамарана на первом видике и втором, как раз в том, что у первого полукруглое днище поплавков, а у второго плоское.
Первый не глиссирует даже под 15-кой.
Для полукруглых поплавков потребуется мощность побольше.



Написано в титрах 114 миль/час, это 183,5 км/час , правда там больше 1000 л.с., отчаянные парни!!!

[himik025]

Вот тут  можно книги по винтам почитать  ссылка