Из чего делают гребные винты для судов

Обновлено: 17.05.2024

Мы постараемся получить сегодня исчерпывающие ответы на эти и другие вопросы:

Для чего нужно подбирать гребной винт?

Редуктор подвесного лодочного мотора не имеет переключения передач, то есть передаточное число постоянно. Чтобы максимально эффективно реализовать мощность двигателя, нужно правильно подобрать гребной винт, то есть найти такие параметры, при которых достигается:

лучший выход на глиссирование;
максимальные обороты двигателя в пределах, установленных заводом — изготовителем;
максимальная скорость либо грузоподъёмность (в зависимости от требуемого результата).

Помимо очевидных показателей, оптимальный винт способствует:

экономии топлива;
увеличению ресурса мотора;
снижению шумности двигателя.

Разновидности гребных винтов

Разнообразие марок, моделей и мощностей лодочных моторов требует огромного количества гребных винтов. Они различаются по:

шагу (расстоянию, которое проходит винт за один оборот без учёта скольжения);
диаметру (окружности, описываемой наиболее удалёнными от центра точками лопастей);
дисковому отношению (отношению суммарной площади лопастей к площади круга с диаметром, равным диаметру винта);
количеству лопастей (обычно 3, реже 4 или 2);
материалу (сталь углеродистая и нержавеющая, алюминиевый сплав, пластик);
конструкции ступицы (резиновый демпфер, сменная втулка, сменные лопасти);
конструкции ступицы (выхлоп через ступицу или под антикавитационной плитой);
диаметру ступицы;
количеству шлицов втулки.

Маркировка винтов

Наносится на ступицу или лопасти, используются дюймовые размеры.
Обычно выглядит следующим образом:

11 ¼ х 15 – G – такую маркировку наносит на свой винт Ямаха

Первое число обозначает диаметр лопастей, второе число – шаг винта.

Некоторые производители добавляют в маркировку количество лопастей и направление вращение винта, например:

Если на винт нанесен только номер по каталогу, например, 3231-100-15, то расшифровка пишется на упаковке:

Material: Stainless Steel
Pitch (шаг): 15
Blade (лопасти):
Diameter: 10
Engine (мотор): Yamaha

Расчет гребного винта

Размерения судна
Килеватость
Водоизмещение
Размерения в зоне ватерлинии
Наличие и расположение реданов
Мощность и максимальные обороты двигателя
Редукцию и многие другие параметры.

Наша задача – научиться рассчитывать с приемлемой точностью требуемые параметры алюминиевого винта под имеющуюся глиссирующую моторную лодку, располагая минимумом информации.

Для этого нам понадобятся следующие данные:

Желаемая максимальная скорость. Указывается в паспорте на лодку или берется от аналогичных комплектов. Естественно, не стоит указывать скорость 70 км/ч, имея мотор 30 л/с на прогулочной лодке, нужно рассматривать реальные значения.
Обороты максимальной мощности двигателя. Указаны в табличке, размещенной на струбцине мотора либо в моторном отсеке. Также данные присутствуют на сайтах продавцов лодочных моторов.
Передаточное отношение редуктора (узнаём из инструкции к мотору или из Интернета).

Для расчета шага скоростного винта используем соотношение:

, где V – скорость в км/ч, n – число оборотов гребного вала.

В качестве примера приведём расчеты для килеватого глиссирующего корпуса длиной 17 футов с подвесным мотором Suzuki DF90ATL.

Максимальная частота вращения коленчатого вала: 5300 – 6300 оборотов в минуту;
Передаточное отношение: 2,59
Максимальную скорость обозначим 68 км/ч.

Находим максимальные обороты гребного вала: 6300 : 2,59 = 2432 оборотов в минуту.
Считаем шаг: 750 х 68 : 2432 = 20,97″. Округляем до 21″.

Штатный винт имеет размерность 3 х 13 ¾ х 19, то есть достаточно близко к вычисленному. Его оставляем для движения с полной загрузкой и буксировки лыжника. В качестве скоростного приобретаем 21 шаг.

Поскольку обычно шаг и диаметр винта взаимосвязаны, в рамках одного шага предлагается не более двух – трёх различных диаметров винтов. Поэтому будем руководствоваться следующим правилом: если у нас мотор максимально разрешенной мощности, выбираем больший диаметр, если средней или минимальной – то меньший.

Для точного подбора винта следует взять под залог в магазине несколько винтов с шагом, близким к расчетному. После этого необходимо произвести замеры скорости лодки и оборотов двигателя. Следует заметить, что в некоторых регионах крупные продавцы водно-моторной техники периодически проводят фестивали винтов, где любой желающий может попробовать приглянувшийся винт, а также получить консультацию специалистов.

Выбор оптимального винта

Говоря про соответствие винта мотору и корпусу, можно провести определённую градацию.

Количество лопастей также влияет на ходовые качества комплекта. Наибольшее распространение получили трехлопастные винты, реже встречаются с четырьмя лопастями. Двухлопастные и пятилопастные в повседневной эксплуатации практически не применяются.

В общем случае можно сказать, что четырехлопастной винт будет более грузовым, чем трехлопастной за счёт большего дискового отношения. Обычно его выбирают, когда нужна большая тяга, а поставить винт увеличенного диаметра не позволяет конструкция редуктора.

Вопрос — ответ

Сегодня мы пригласили эксперта, который ответит на наиболее частые вопросы читателей, касающиеся гребных винтов.

—Как проще проверить, насколько подходит к катеру имеющийся винт?

—Сколько лопастей лучше – 3 или 4?

-Смотря что требуется от лодки. Если нужна устойчивая минимальная скорость глиссирования, грузоподъемность, больший упор – то 4 лопасти имеют определенные преимущества. Если важнее скорость налегке – то выбираем винт с тремя лопастями.

Следует иметь в виду, что за счет большего упора обороты четырехлопастного винта будут приблизительно на 100 меньше, чем трехлопастного аналогичного диаметра и шага.

—Какой винт лучше – алюминиевый или стальной?

-Опять же, что важнее для пользователя. Если нужна максимальная скорость, возможность максимального увеличения ходового дифферента тримом без возникновения подхвата воздуха, то стальной винт предпочтительнее. Но он сильнее нагружает редуктор за счет большей массы и стоит гораздо дороже.

Для повседневной эксплуатации вполне подходит алюминиевый винт. Относительно недорогой, он обладает весьма достойными гидродинамическими характеристиками, к тому же при ударе о подводное препятствие меньше вероятность повреждения вертикального и гребного валов, а также деталей редуктора за счет более хрупких лопастей.

Если же вы решите провести эксперимент со стальным винтом, следует иметь в виду, что стальной винт нужно брать с шагом на 1″ меньше, чем алюминиевый.

-Возможно, провернулся демпфер, находящийся между втулкой и ступицей. Попробуйте установить другой винт – ситуация должна измениться.

-Как продлить срок службы винта?

-Основная рекомендация — избегать касания дна: внимательно следить за изменением глубины и пользоваться гидроподъёмом при прохождении проблемных мест: отмелей, подводных препятствий.

-Обязательно ли использовать оригинальный винт?

Винты фиксированного шага:

Винты фиксированного шага (ВФШ) – это движители, которые имеют единственный и постоянный угол установки лопастей, что обусловлено способом их производства. Такие движители отливают цельными, поэтому они имеют небольшие габариты и вес. Устанавливают их преимущественно на машинах малого водоизмещения:

— морских судах, предназначенных для торговли;

— кораблях, требующих увеличенной прочности винта и прочих.

Движение таких судов предполагает длительный ход в одном направлении, поэтому маневренность винтов фиксированного шага как основная характеристика отходит на второй план.

Разновидность данного механизма – винты со съемными лопастями. Их шаг остается фиксированным, но конструкция предполагает не литое изготовление, а крепление лопастей к диску движителя в одной позиции. Это дает возможность замены при поломке отдельных деталей (лопастей), а не всего устройства, и позволяет изготавливать прочные движители с большим диаметром, цельное литье которых достаточно затруднительно.

Винты регулируемого шага:

Винты регулируемого шага (ВРШ) предполагают возможность изменения поворота лопастей в ступице. Крепление составляющих винта производится таким образом, что благодаря особому приводу лопасти могут вращаться вокруг своей оси и, при необходимости, менять угол атаки. Достигается эта возможность приводом, известным как механизм изменения шага (МИШ).

Механизм изменения шага может быть:

В состав механизма изменения шага (МИШ), за исключением ручного, входят: механизм поворота лопастей, размещаемый, как правило, в ступице винта; сервомотор, создающий усилия для поворота лопастей и располагаемый на участке между гребным валом и главным двигателем; обратная связь или устройство, показывающее величину нового шага винта.

В свою очередь, механизм поворота лопастей, являющийся составной частью механизма изменения шага, может быть:

— зубчатым – используется на винтах малых диаметров и на судах, не предполагающих развитие высоких мощностей;

— кривошипным – отличается высокой степенью надежности и прочности, применяется на напряженных конструкциях, высокооборотных винтах и пр.

Размещается механизм поворота лопастей внутри ступицы гребного винта, что отражается как на ее размерах, так и на габаритах самого винта.

Самым часто используемым приводом считается гидравлический привод управления винтами регулируемого шага. В нем поворот лопастей производится за счет воздействия жидкостей с малой вязкостью, а само устройство механизма отличается сравнительной простотой. Еще одно преимущество гидравлики – возможность создавать большие рабочие мощности даже на маленьких и легких движителях.

За счет управления винтом дистанционно, непосредственно с ходового мостика, облегчилась и координация движения самого судна. Применение же небольших, но мощных и крепких, движителей даже на габаритных судах улучшило их ходовые качества и маневренность, позволили скоординировать шаг винта с любой скоростью машины. В результате таких действий производительность гребного винта увеличивается в несколько раз, а это снижает общие затраты на эксплуатацию судна.

Разновидности

На отечественном рынке гребные винты предоставляются многими компаниями. Все они отличаются мощностью, габаритами и другими параметрами. Чтобы разбить гребной винт на несколько подгрупп, нужно учитывать несколько характеристик.

Шаг винта
. Эта характеристика показывает длину, которую пройдет один винт за время оборота.
H (см. рис. 2)

Его размеры
. Здесь нужно смотреть на окружность устройства, она описывается точкой каждой лопасти.
D (см. рис. 2)

Его дисковое отношение
. Это суммарная площадь каждой лопасти, ее приравнивают к определенному показателю винта, а именно – диаметру.

Сколько на нем лопастей
. Самый популярный вариант – три лопасти. Но может быть две или четыре, в зависимости от модели.

Из чего он изготовлен
. Углеродистая, нержавеющая сталь, алюминиевый сплав и пластик
.

Особенности ступицы в модели
. Она состоит из сменной втулки, лопастей или резинового демпфера.

Размеры ступицы в модели
.

Особенности шлицов втулки в модели.

простая схема работы гребного винта (рис.2)

Виды маркировки винтов

Зачастую маркировочный знак можно найти на лопасти или ступице, используются дюймовые замеры. Его наносят в виде формулы:

11 ¼ х 15 – G – перед вами пример маркировки, которую наносит компания Ямаха, где первая цифра говорит покупателю о диаметре каждой лопасти, а вторая о шаге винта.

Иногда производитель может добавить в формулу и другие характеристики. Число лопастей, а также сторону вращения винта. Подобная формула выглядит следующим образом:

13 х 19 3RH, или 3 х 10-3/8 х 11 R, число 3 показывает нам, что у модели 3 лопасти, RH или R – характеристика вращения. Иногда на винте находится только его номерной знак. В таком случае всю информацию вы найдете на упаковке.

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

Выбор гребного винта речного (морского) судна сопровождается массой целевых критериев. Достижение цели — оптимальное соотношение мощности лодочного мотора и тяги гребного винта. Несоответствие технических характеристик, когда гребной винт попросту не подходит под мощность двигателя, оборачивается либо к холостым ходом либо перегрузкой лодочного мотора. Скорый износ деталей при таких обстоятельствах неизбежен. Вот почему выбор гребного винта лодочного мотора требует серьёзного подхода.

Критерии выбора гребных винтов

Практика эксплуатации речных (морских) судов малого и среднего водоизмещения отмечает применение к ним гребных винтов одной из двух конструкций:

Конфигурация под регулируемый шаг.
Конфигурация под фиксированный шаг.

На лодочных моторах, пригодных к эксплуатации в условиях относительно небольших водоёмов, традиционно применяются модели с фиксированным шагом. Кроме этого, гребные винты изготавливаются в одно из двух вариантов по возможному направлению вращения:

К тому же цилиндрическая обечайка импеллера надёжно защищает гребной винт от механических повреждений инородными предметами.

Оригинальный суперкавитирующий гребной винт Bravo Three на скоростные лодки. Мотор судна, оснащённый такой конструкцией, показывает впечатляющие характеристики

Обеспечить высокий уровень быстроходности речных (морских) судов помогают суперкавитирующие винты. Само наименование продукта объясняет: этот вид изделий предназначается для условий работы в режиме кавитации. Суперкавитирующие гребные винты традиционно устанавливаются на моторах быстроходных судов (катера, яхты и т.п.).

Интересной для выбора является конструкция гребного винта с интерцептором, где исходящая кромка лопастей загнута под определённый угол. Интерцептор наделяет лодочный гребной винт улучшенными свойствами захвата массы воды. Дополнение интерцептором сопоставимо с изменением шага гребного винта в сторону его увеличения.

Поэтому выбор такой конструкции (с целью замены стандартной) делается с учётом возможного уменьшения параметра шага на 1-2 дюйма (25-50 мм).

Таким выглядит четырёхлопастной гребной лодочный винт с интерцептором. Оригинальная конструкция от известного производителя лодочного оборудования — фирмы Mercury

Как выбрать лучшую модификацию

Основными параметрами выбора (в порядке их значимости) видятся следующие:

шаг,
число лопастей,
диаметр, ,
дисковое отношение,
диаметр ступицы,
исполнение ступицы,
число шлицов втулки.

Шаг гребного винта измеряется отрезком пути на линии движения вала лодочного мотора за время прохождения одного оборота. При этом не учитывается эффект возможного проскальзывания. Шаг следует рассматривать главным параметром, определяющим выбор. Неточный выбор шага винта всего лишь на дюйм по плюсу/минусу, сопоставим с увеличением (уменьшением) числа оборотов лодочного мотора на 170-200 оборотов.

Львиная доля конструкций лодочных винтов оснащена тремя-четырьмя лопастями. Реже встречаются конструкции на 2 лопасти или, напротив — многолопастные (5-7). Двухлопастные гребные винты характеризуются ярко выраженным КПД. Но если увеличивается диаметр ступицы такой конструкции, утрачиваются показатели прочности. Поэтому двухлопастные модели с большим диаметром ступицы часто ломаются.

Многолопастной (5 лопастей) гребной винт для лодочного мотора от фирмы Mercury. Рекомендуется для установки на подвесной мотор лодки с V-образным корпусом

Четырёхлопастные модификации винтов

Кроме того, 4-лопастные конструкции винтов отличаются:

более выраженным ускоряющим эффектом,
плавным и ровным ходом судна,
стабилизацией корпуса лодки на неспокойной воде,
пониженной кавитацией на поворотах,
уверенным управлением в режиме низкой скорости.

Многолопастные гребные винты традиционно предназначаются под моторы океанских яхт и прочих судов увеличенного водоизмещения. Многолопастные гребные винты малошумные. Работа их также отличается малым уровнем вибраций. За счёт увеличенного числа лопастей поднимается коэффициент тяги, обеспечивается ускоренный выход на глиссирование.

Производство гребных судовых (лодочных) винтов

На производство гребных винтов лодок обычно выбираются материалы:

нержавейка,
титан,
бронза,
алюминий,
пластик.

Используются также композитные материалы, подобные сплаву куниаль. Относительно недорого оцениваются бронзовые, алюминиевые, пластиковые конструкции. Дорогостоящими являются титановые и композитные изделия.

Стальные гребные винты при достаточно приемлемом КПД, их высокой износостойкости и доступной цене для большинства обладателей лодок, видятся оптимальными продуктами для выбора под установку и эксплуатацию.

Для производства гребных винтов лодочных моторов используется разное оборудование, благодаря которому обеспечивается тщательная обработка поверхности изделий с целью снижения вредных сопротивлений

Маркировка на изделиях от производителей

Каждый производитель оригинального продукта ставит на своих изделиях фирменную маркировку. Аббревиатура маркировки всегда содержит две главных характеристики гребного винта. Пример аббревиатуры: S-9 ¼ x 10 ¼ Bs.Pro. Расшифровка:

S (Suzuki),
9 ¼ (диаметр),
10 ¼ (шаг),
Bs.Pro (подразделение).

Часть фирм-изготовителей нередко выдают сокращённую информацию. В этом случае на корпусе (обычно в области ступицы) отмечается только два параметра — диаметр и шаг (к примеру: 8,5х10).

Как подбирают лодочный гребной винт

Гребные винты для судов разного водоизмещения выпускает в широком ассортименте фирма Mercury. Это классический вариант трёхлопастной конструкции, применяемой на многих речных лодках

Замечено, что алюминиевые винты, имеющие рабочий шаг в диапазоне 17-21 дюйма, а также 16-22 дюймовые стальные изделия, пользуются наибольшим спросом среди владельцев рыбацких, прогулочных, семейных лодок.

Обычно к этой категории судов относятся конструкции длиной 4,5 – 6 м, водоизмещением 0.450-1,1 тонны. Отмеченные гребные винты обладают широким диапазоном параметров по техническим характеристикам, но подбирать шаг всё равно необходимо, учитывая:

конкретное назначение судна,
массу лодки,
уровень мощности установленного мотора.

К примеру, на лодке с облегчённой кормой, оборудованной ПЛМ V6, стандартных габаритов и высоты транца, для достижения высоких характеристик хода удачно подходят 17-21 дюймовые модификации, сделанные из алюминия. Если же лодку оснастить таким же гребным винтом, но сделанным из нержавеющей стали, дополнительно проявляются параметры:

усиления износостойкости,
повышения устойчивости лодки,
рост границы максимальной скорости.

Также стоит отметить: стальные винты из нержавейки открывают возможности увеличения параметров по габаритам, в частности, по размеру высоты транца.

Оригинальная конструкция от компании Mercury специально для дизельных лодочных моторов. Сделан из нержавеющей стали, оптимизирован под приводы Bravo Three Diesel

Гребные винты и методика замены

Каждый шаг сопоставим с частотой вращения до 200 об/мин. Если выполняется переход с 23 дюймов на 21 дюйм (уменьшение шага), следует ожидать увеличения числа оборотов до 400. И наоборот, переход с меньшего шага на больший шаг даст уменьшение количества оборотов. Иногда оптимальным выбором является переход с нечётного шага на чётный (например, с 23 на 24). Также не исключается использование только чётной лестницы (20, 22, 24…).

Представитель так называемой элитной серии SpitFire. Выполнен на основе алюминиевого сплава Mercalloy. Подходит как для надувной лодки, так и для круизного катера

Примеры выбора из частной практики на видео

Видеороликом ниже демонстрируется практическая техника подбора винта лодочного мотора. Эта своеобразная инструкция с визуальным примером удачно помогает определиться с выбором аксессуара лодочного мотора:

КРАТКИЙ БРИФИНГ

В этой статье вы узнаете, как же всё-таки правильно подобрать и купить гребной винт под свой комплект лодка + мотор и чем они отличаются между собой. Итак, приступим. Мы не будем лить много воды и постараемся сделать нашу статью максимально информативной для того, чтобы Вы сделали правильный выбор!

Прежде всего, винт - это та деталь мотора, которая передаёт лодке поступательное движение.

Современные лодочные моторы используют шлицевую посадку гребного винта на вал редуктора.

Винты разных производителей могут иметь разное количество шлицов. Например, у винта SUZUKI на 15 лошадиных сил 10 шлицов, а у винта MERCURY такой же мощности их 8. Также винты могут отличаться диаметром ступицы, например, редуктор SUZUKI больше, чем редуктор мотора Mercury.

На гребном валу винт, как правило фиксируется гайкой и контрится шплинтом. В большинстве моторов используется отвод выхлопных газов через ступицу винта - это более эффективно в плане его коэффициента полезного действия. Такой винт имеет дефлектор (расширение на выходе), чтобы создать зону разряжения и понизить давление на выхлопе, а следовательно и увеличить мощность мотора в целом.

Чтобы защитить редуктор мотора от повреждений при ударе гребного винта о грунт в них используется специальная втулка демпфер. Как правило, она туго впрессована в корпус винта, но некоторые модели имеют сменную втулку для возможности установки одного и того же винта на разные моторы.

В лодочных моторах небольшой мощности иногда используется посадка гребного винта на шпонку. Для этого на втулке винта есть специальные пазы и в случае удара винта о препятствие шпонка ломается, тем самым защищая от повреждения дорогой редуктор мотора.

В таких моторах выхлоп отработанных газов осуществляется через отдельное отверстие под антикавитационной плитой мотора. Это не так эффективно, как выхлоп через винт, но тоже работает.

В большинстве лодочных моторов используется двух, трёх и четырёх лопастные гребные винты. Двухлопастные винты, как правило, устанавливают на маломощные и электромоторы.

Трёхлопастной винт обеспечивает наибольшую скорость лодки, при этом будет работать, как на минимальных, так и максимальных скоростях, сохраняя КПД и низкий уровень вибрации.

Четырёхлопастной винт мы рекомендуем приобретать, если нужен хороший упор на старте, например, при буксировке лыжника или различных аттракционов. Также уровень вибрации на таком моторе ниже, особенно это заметно на мощных моторах. Многие также отмечают более плавный ход на таких гребных винтах.

При прочих равных с увеличением скорости эффективность четырёхлопастного винта будет снижаться, а трёхлопастного наоборот увеличиваться.

Сравнение гребного винта из нержавеющей стали и алюминия

Основное преимущество стальных винтов – это возможность сделать их лопасти более тонкими. Например, если сравнить указанную толщину на стальном и алюминиевом винте одной мощности, то можно обнаружить что толщина лопасти стального гребного винта почти в три раза меньше, чем на алюминиевом. А это значит, что у стального винта меньше потери на трение и выше эффективность в целом, поэтому стальные винты широко применяются на скоростных лодках и катерах.

Ну и конечно сталь гораздо лучше противостоит кавитационному и обычному механическому разрушению, но нужно учесть, что при жёстком контакте с грунтом стальные винты также гнуться и разрушаются, но при этом передавая на шестерни редуктора гораздо более мощные ударные нагрузки. Поэтому со сталью надо быть вдвое бдительнее на мелководье.

Основные параметры гребного винта и их маркировка

Помимо количества лопастей и материала изготовления есть ещё несколько важныйх параметров, по которым производится подбор винта – это его диаметр и шаг.

Диаметр винта - это диаметр окружности, которую образуют кончики его лопастей при вращении.

Шаг винта – это расстояние, которое пройдёт винт за один полный оборот в плотной среде. Чем больше шаг, тем это расстояние больше.

Диаметр и шаг винта производители, как правило, указывают либо на ступице, либо непосредственно на лопасти. Также эти параметры дублируются на коробке упаковки.

Вариантов маркировки бывает несколько и они разняться от производителя к производителю, но всё же разобраться в ней достаточно просто.

Например, маркировка Y15 9 ¼ X 9 обозначает винт для мотора Yamaha мощностью 15 лошадиных сил, диаметром 9 ¼ дюйма и шагом 9 дюймов. Или другой пример маркировки у гребных винтов Solas – Y8 3x8.5x7RB обозначает винт для мотора Yamaha трёхлопастной с диаметром 8.5 дюймов и шагом 7 дюймов. Аббревиатура RB обозначает правое вращение. Как видите всё не так уж и сложно.

Винты с большим шагом, называются скоростными, а с меньшим – грузовыми - это обязательно надо учитывать при покупке нового основного или дополнительного винта для мотора. Шаг винта это вроде резьбы на саморезе, с большей резьбой он быстрее заворачивается, но и крутить его гораздо труднее. Поэтому установка скоростного винта не всегда даёт прирост скорости, а иногда и наоборот. Тоже можно сказать и про диаметр, чем он больше, тем лучше упор винта. С помощью большего диаметра можно увеличить тяговые свойства мотора, но проиграть в скорости, но надо учитывать, способен ли ваш мотор по мощности обеспечить нормальную работу с таким винтом.

Правильный выбор гребного винта - подбор и замеры

Для правильного выбора винта можно и нужно использовать тахометр, чтобы понимать на сколько раскручивается лодочный мотор на том или ином винте и какую при этом обеспечивает скорость лодке.

Например, на винте с шагом 9 лодка идёт со скоростью 29 км/ч при оборотах 5400 об/мин, меняем наш винт на винт с шагом больше, скорость немного выросла до 33 км/ч и при этом обороты упали до 5280 об/мин, ставим ещё более скоростной (больше шаг) винт и видим что скорочть упала до 27,7 км/ч и при этом обороты 5010 об/мин! А это значит что наш мотор уже не может раскрутиться из-за установленного винта, обороты падают и соответственно скорость тоже.

Именно так можно экспериментально, меняя шаг и диаметр винта, подобрать оптимальные параметры наиболее эффективного среди них для вашего комплекта лодка + мотор. Универсальных решений не существует, то что хорошо работает на одном комплекте, может плохо работать на другом.

Читайте также: