Устройство водомета


Сегодня в сегменте малогабаритных прогулочных катеров привычные двигатели с гребным винтом используются гораздо чаще, чем водометные аналоги. Но потенциал таких агрегатов свидетельствует о кардинальном изменении ситуации в ближайшее время. Но можно сделать водомет своими руками, это вполне по силам сделать в домашних условиях каждому.

Преимущества водометных двигателей

Водомет является примером пропульсивной системы со сложной конструкцией. Устройство посредством насоса втягивает воду, придает ей достаточный разгон и сквозь сопло выталкивает ее. Чтобы поворачивать плавсредство, предусмотрен поворот сопла в обе стороны по горизонтали, а задний ход обеспечивает дефлектор, направляющий поток воды обратно.

Слабой стороной системы считается потеря энергии при трении, но это с лихвой компенсируется эффективной работой импеллера водомета — крыльчатки насоса. Поэтому двигатели с гребными винтами и водометный движитель практически не отличаются в производительности на малых и средних скоростях. А при предельных нагрузках превосходство второго варианта становится неоспоримым.


Устройство водомета

При необходимости частого движения по мелководью с глубиной менее 1 м, водометы не имеют альтернативы. Двигатель способен вытолкнуть судно на берег, а после без проблем вернуть в водоем обратной струей — поток воды направляется под корпус самодельного водометного катера. Маневренность, если судном управляет опытный пользователь, знающий особенности системы, улучшается.

Основное преимущество — безопасность. Крыльчатка располагается внутри системы, а значит не может нанести вред людям или животным, оказавшимся вблизи лодки.

На каких лодках устанавливаются

Парадокс заключается в том, что водометные двигатели используют на гигантских паромах (мощные многовальные водометы), и на гидроциклах. А основной сегмент рынка прогулочных катеров приходится на моторы с гребным винтом. Но в ряде случаев водометные насадки на лодочные моторы оказываются незаменимым. Спасательные суда и катера, что служат буксиром для любителей водных лыж, применяют только водометные двигатели, ведь они полностью безопасны для людей и животных, оказавшихся поблизости.

Устройство агрегата


Никаких кардинальных отличий в конструкции водомета и двигателя с гребным винтом нет. Входной вал оснащен импеллером, что создает направленный поток воды. В водомете крыльчатка находится внутри двигателя. Входящее и выходящее отверстие разнятся в диаметре. Изменить направление струи воды позволяет реверсивно-рулевая управляющая система.

Устройство водомета

Управление аналогичным катером с разными типами двигателя отличается. Поэтому производители водометов предлагают пройти курс обучения, чтобы пользователь, привыкший к винтовому мотору, изучил нюансы и смог обрести уверенность в действиях. Во избежание турбулентности до попадания воды в импеллер, используется профилированная внутренняя часть водомета.

Как сделать двигатель своими руками

Большинство потребителей считают водометные двигатели роскошью, ведь их стоимость может в полтора раза превосходить цену мотора с гребным винтом. Поэтому решение изготовить водометы для лодок своими руками будет выгодным. Практика показала, что лучше отдать предпочтение изготовлению на базе лодочного мотора «Ветерок-12» водомета, что будет обладать отличными эксплуатационными свойствами. Кроме того, стоимость и доступность серийных деталей агрегата играет важную роль.

После переделки самодельный водомет для лодки добавит в весе всего 1 кг, будет обладать показателем водоизмещения в 450 кг и позволит развивать скорость до 25 км/час.


Схемы и чертежи

Главной проблемой может стать поиск водомета оптимальной конструкции. Четкая схема сборки устройства на базе «Ветерок-12» практически не встречается в сети.

Чертеж водомета на лодку:

Устройство водомета

Материалы и инструменты

Чтобы приступить к работе, нужно подготовить необходимые материалы и инструменты, убедиться в их качестве. Ошибка во время работы или применение низкопробных материалов приведет к поломке мотора. Понадобятся следующие элементы:

  • «Ветерок-12» или другой выбранный вами мотор с фланцем;
  • специальный редуктор;
  • развертки водосборника;
  • металл для заготовок;
  • штуцеры и ступица.

Среди инструментов не обойтись без сварочного аппарата и расходных материалов, напильника и гибочных вальцов либо оправки. Также заранее нужно купить надежный водостойкий клей от проверенного производителя.


Процесс изготовления

Для достижения нужного показателя гидродинамического сопротивления и повышения маневренности лодки, в водосборнике должно быть предусмотрено специальное углубление. Верхняя передняя кромка конструкции должна располагаться на 3,5 см ниже днища. Редуктор крепится на двигателе посредством фланца. На металле рисуются заготовки лопастей (6 шт), что позволит выполнить своими руками импеллер для водомета, обечайки и водосборника. Придать нужную форму частям конструкции можно посредством напильника и гибочных вальцов или оправки.

После предстоит выполнить большой объем сварочных работ: водоотвод и камера водомета получатся после сварки поперечных и продольных швов. Ступицу следует разместить на бобышке устройства. Место размещения водовода зависит от конструкции лодки: может располагаться в корпусе и за его пределами.

Водомет для лодки ПВХ создается по аналогичному принципу. Задание упрощается тем, что для модернизации подойдет любой лодочный мотор небольшого веса — импортные модели в этом аспекте имеют преимущество.

Устройство водомета

Условия применения водометного двигателя


Водометы считаются универсальными устройствами, поэтому их используют на любой глубине. Никаких особых требований к агрегатам при установке на ПВХ лодку не предусмотрено. Главное не ошибиться в просчете необходимой мощности самого двигателя, что соответствует параметрам судна. Стоит учитывать все особенности управления плавсредством, что позволит получить преимущества в маневренности и скорости при эксплуатации двигателя.

Самодельные водометы используются наряду с заводскими моделями, но обходятся гораздо дешевле как при создании, так и в обслуживании.

Источник: ribaku.info

Как выбрать лодку под водомёт?

Правильный выбор лодки под водомет обеспечит хорошие ходовые качества судна.

Специальное днище

Конструкция днища предпочтительнее плоская, широкая, чем обеспечиваются маневренность и улучшенная «ходовая». Выбирая фигурное дно для лодки, потребуется большая глубина водоема, обязательно наличие глубокого киля. Это будет оказывать большое сопротивление с водой, и оказывать тягу потока воды.

Специальная конструкция днища предусматривает небольшое отверстие, с помощью которого поток воды попадает в каналы водотока. Это обеспечивает наличие жидкости в импеллере, вращение которого создает разрежение в системе, и вода двигается по трубе резервуара заборника.


После небольшого ускорения, водяной поток подается в сопло, при этом, диаметр выходного отверстия в днище должен быть меньше габаритных размеров водоводных каналов.

Выдерживание нагрузки от двигателя

Судно, которое передвигается на небольшой скорости, требует достаточной глубины водоема, чем лодка, курсирующая на поверхности воды. Это предусматривает обязательно достаточную мощность двигателя, при этом не перегружая судно более мощным мотором, чем оно может выдержать.

Устройство водомета
Наибольшее предпочтение имеют подвесные лодочные моторы с водометными насадками.

Лодка сможет практически «летать» по воде, но мотор износится мгновенно.

Выбор лодочного движка предусматривает обязательный расчет:

  • масса двигателя;
  • вес лодки;
  • объем топливного бака;
  • человековместимость;
  • вес снаряжения и комплектации;

Большая масса

Большая масса двигателя для лодки обеспечивается мощностью и комплектацией, соответственно, больше мощность – больше масса. Вес лодки характеризуется выбором основного материала корпуса, наиболее популярным является алюминиевая конструкция.


Многие компании производители сконструировали судна из алюминия, которые в совмещении с подвесными водометами хорошо себя проявили.

Управление и маневренность становятся легче и плавнее, если в конструкции грамотно проработан плавный подъем линии днища к носу судна. Это позволит обеспечить проходимость лодки в бурлящей воде порогов и боковых течений.

Плотность днища и бортовых баллонов

Плотность днища напрямую зависит от материала, и обеспечивает прочность судна. Бортовые баллоны дают возможность проходить бурлящую воду, устойчиво плыть по глади водоема.

Как работает водомётное устройство?

Установленный водометный двигатель – это решение «2 в 1» он служит ротором электродвигателя и осевым насосом. Функциональность устройства основывается на электрическом источнике тока, подходящем с постоянной частотой оборотов к обмоткам статора ротора. На камере всасывания вмонтированы специальные лопасти, захватывающие объем воды, и создающий с ее помощью осевую силу тяги.


водомет у лодки

Именно эта сила передается через опоры чашеобразного типа на каркас.

Увеличение уровня силы тяги начинается с нагнетательной части корпуса движка, благодаря этому вытесняется жидкость из камер всасывания. С помощью контрпропеллера, выпрямляется поток воды и по направлению подхватывается чередующимися лопастями из камер на корпусе и вытесняется с помощью сопла, наружу. Таким образом получается создавать дополнительную силу на оси.

При оборудовании судоходной лодки, необходимо наличие промышленного электрического тока соответствующего типа и частоты.

Достоинства и недостатки водомётов

Каждое устройство, несмотря на современное управление и функционал, имеет достоинства и недостатки.

Плюсы:

  1. Исключена кавитация, устойчивость к механическому воздействию, нагрузкам.
  2. Эксплуатация устройства на любой глубине и даже на мели, илистых участках водоема при полной работоспособности винта.
  3. Безопасность работы.
  4. Увеличенная маневренность и уровень полезного действия.
  5. Экономия топлива.
  6. Устойчивость и улучшенное управление на резких виражах.
  7. Плавсредство с таким движком может разворачиваться на месте.
  8. Исключена необходимость использования реверс-редуктора.
  9. Возможно торможение судна на полном ходу.
  10. Уменьшен гидродинамический шум.

Минусы:

  1. На небольших скоростях малый КПД.
  2. Необходимость транспортировки помимо непосредственного механизма, также воды.
  3. Недостаток мощности, потери на трение (вода и трубопровод).
  4. Турбулентность из-за вихревых потоков воды в рабочих каналах.
  5. Осложненная подача потока воды.
  6. Эффективность работы устройства влияет на скорость судна.
  7. Возможность засора системы охлаждения (забор воды засасывает мусор, песок и т.д.).
  8. При использовании судна на мелководье, возрастает степень износа устройства.
  9. Достаточно дорогостоящий ремонт.

Как увеличить улов рыбы? Устройство водомета

За 7 лет активного увлечения рыбалкой мною найдены десятки способов улучшить клев. Приведу самые эффективные:

  1. Активатор клева. Эта феромоновая добавка сильнее всех приманивает рыбу в холодной и теплой воде. Обсуждение активатора клева «Голодная рыба».
  2. Повышение чувствительности снасти. Читайте соответствующие руководства по конкретному типу снасти.
  3. Приманки на основе феромонов.

Разновидности водомётных установок


Водометная установка – комплекс устройств и элементов, обеспечивающих движение катера. Процесс возможен за счет реактивной тяги. Классическое исполнение водометного двигателя состоит из импеллера или винта, вала, на который он посажен, каналы для потока воды, РРУ или релевое реверсивное устройство.

лодочный водомет

Эффективность выбранной модели зависит от формы труб водовода места их расположения. Релевое управление обеспечивает возможность разворачивать судно, давать задний ход и т.д.

В зависимости от особенностей строения, схемы и назначения, водометы могут быть разного типа:

  1. Конструкции, разработанные в основном для маломерных суден.
  2. Движки для лодок с двойной системой контроля.
  3. Водометные движки, цельного строения с оборудованным двигателем внутреннего сгорания.
  4. Конструкции-насадки, предназначенные для стандартных моторных лодок.

Основные характеристики водомёта

Использование водометных двигателей обеспечивает увеличение эксплуатационных возможностей плавсредства, так, для этого применяют двигатель-водомет с насосом осевого типа. Это возможно за счет обеспечения контроля и регулирования релевой тяги, за счет контроля за числом оборотов лопастей.

Еще одним важным показателем устройства конструкции является применение энергоносителя, который наиболее предпочтителен на силовых установках лодки.

К особенностям классических конструкций водомета можно отнести тот факт, что в разработанном устройстве используется специальный комплекс, в котором отсутствует гребной вал.

Помимо этого, в дополнение к конструкции на роторе монтируются лопасти центробежного насоса, а также оградительное стопорное кольцо, специально в статоре изготовлены нагнетательные отверстия насоса центробежного характера.

Применение водометов

Водометные устройства типа «Заря» достаточно часто используются на судах, плавающих на мелководье. К примеру, на таких, как легкие моторные лодки или скоростные суда, использующиеся для буксировки, а также судна, которые служат в качестве подруливающего агрегата для улучшения маневренности.

Устройство водомета
Водометные устройства используются в качестве движка на катерах.

Такие компании изготовители, как Suzuki или Yamaha, специализирующиеся на выпуске лодочных моторов, выпускают подвесные движки с уже встроенным водометным устройством или специальные приставки.

Модели предусмотрены для самостоятельной установки, к примеру, на водные гидроциклы, или на воднолыжники.

Многие конструкции, благодаря особенному строению, используются для установки на военную технику, к примеру, на плавающее на сегодняшний момент и активно используемой в РФ.

Для судов подводного флота, в настоящее время используются модели с водометным двигателями двух основных типов, выполненные во Франции или РФ.

Ценовой диапазон водомётных установок

Наиболее распространенными и востребованными компаниями на современном рынке являются:

  • Honda;
  • Tohatsu;

Стоимость водометных устройств напрямую зависит от мощности и комплектации. В зависимости от фирмы и комплектации цена варьируется от 150 000 до 220 000 рублей.

Как сделать самому?

Немалой эффективностью пользуются водометные конструкции, созданные своими руками. Самыми популярными устройствами являются те, в основе которых лежит лодочный мотор, к примеру, «Ветерок». Такой выбор объясняется доступностью модели движка, его можно купить на разборках, автобазарах, в интернет-магазинах.

чертеж изготовления водомета

Для самостоятельного изготовления водомета потребуется заранее подготовить:

  • переходной фланец;
  • специальный редуктор;
  • развертки водосборника;
  • сварочный аппарат;
  • ступица;
  • клей;
  • схема мотора;
  • штуцеры;

В уже существующей конструкции водомета делается специальный паз, который при работе двигателя гарантирует высокий уровень проходимости и значительно снижает гидродинамическое сопротивление. Заранее подготовленный штативный редуктор крепится к главной оси двигателя. Сделать это можно с помощью переходного заготовленного фланца, который будет выступать креплением.

После, в стальной заготовке, делается развертка обейчаки, водозаборника и 6 лопастей. Для обработки стандартных заготовок понадобятся напильник и гибочные вальцы. Также, данная операция может быть выполнена вручную на оправке. Тем самым получится придать стальной заготовке нужную форму. Затем, нужно будет заняться свариванием поперечных и продольных швов фасонных пазов.

В полученную конструкцию необходимо установить ступицу, для этого на бобышке предусматривают место.

Учитывая, что сегодня на просторах интернета можно найти любую схему и описание, практически каждому под силу сотворить водомет для лодки самостоятельно.

В отличие от покупных моделей, самостоятельно изготовленные, отличаются более высокой рентабельностью. Готовая конструкция весит более 400 кг и может развивать скорость 20-25 кмчас.

 

Советы и рекомендации по эксплуатации установки

лодкаРекомендуется придерживаться основных советов по сборке и установке водомета:

  1. Для установки можно выбрать 2 основных варианта, которые используются чаще всего: установка в корпусе или за пределами корпуса лодки.
  2. Для правильной установки нужно сделать со стороны кормы специальное сопло.
  3. Эксплуатация водомета допустима в тех же условиях, что и обычного лодочного мотора, в разных глубинах и водоемах.
  4. Перед испытаниями и даже, перед установкой, нужно убедиться, что мощность водомета соответствует мощности лодки и сравнить технические параметры.

Сделать самостоятельно водомет совершено несложно, главное, иметь под рукой необходимые инструменты и материалы. В целом, заранее заготовив все необходимое, работа займет не более 3-4 часов, даже для новичков, а эффективность конструкции будет значительно выше. Помимо этого, в процессе эксплуатации самостоятельно созданного водомета, затраты будут ниже.

Источник: poklevok.net

Принцип работы (устройство водомета)

Как собрать водомет по чертежамВода через импеллер попадает в специальный водозаборный отсек, а затем через входное отверстие (диаметр его меньше, чем выходного) конусообразной трубки с силой выбрасывается наружу. Таким образом, и возникает струя, что обеспечивает движения моторного водного транспорта. С помощью рулевого приспособления возможно изменение направления водяной струи благодаря повороту движителя по горизонтальной плоскости, а, следовательно, обеспечивает повороты всего судна. Для осуществления заднего хода, потребуется перекрыть входное отверстие (то есть создать обратно направленный поток).

Выбор водомета оправдан в том случае, если владельцу моторного судна необходимо часто преодолевать мелководье или замусоренные участки. Ведь винтовому двигателю в таких условиях грозит поломка винта, из-за наматывания на него водорослей или мусора. Водометный движитель в этих условиях попросту незаменим, он без труда преодолеет сложные участки и обеспечит катеру безопасность, маневренность и высокую скорость.

Плюсы и минусы лодочного мотора водомет

Из чего состоит водометный движительОдним из преимуществ устройства водомета является то, что все составляющие его запрятаны внутрь корпуса и при преодолении мелководья, судно касается дна своим корпусом. Такое строение защищает детали мотора от повреждений, в отличие от подвесных винтовых лодочных движителей, где винт “оголен”.

Кроме того, маневренность водометных лодочных моторов позволяет преодолевать выступающие из воды преграды и мусор, даже при движении по мелководью с глубиной в двадцать сантиметров. При встрече с какой-либо преградой на глубине в тридцать сантиметров при использовании лодочного водомета удар придется на корпус судна, а не на детали мотора, тогда как в подобной ситуации при применении винтового мотора, удар приходится именно на гребной винт.

К преимуществам водомета можно отнести отсутствие вибрации и мягкую работу трансмиссии.

Кроме того, при применении водомета на лодку отсутствует дополнительное сопротивление воде, что характерно для моторов, где грибной винт открыт. К достоинствам можно отнести и повышенные показатели инерции, и отличную управляемость на высоких скоростях как при движении назад, так и при движении вперед, а также низкий уровень шума (винтовые двигатели работают гораздо громче).

Однако, наряду с положительными сторонами водомета, он имеет и отрицательные стороны:

  • Во время преодоления мелководья в импеллер для водомета могут попадать камни, песок и так далее (так как движитель работает сродни насосу), что может негативно сказаться на работе мотора и привести к поломке охладительной системы и водоотводного сопла;
  • Наличие трения из-за быстрого движения воды в трубе;
  • Достаточно высокая стоимость.

Не совсем обычным может показаться и управление водометом. Отметим, что винтовой лодочный мотор снабжен однорычажной системой для управления, а водомет имеет реверсивно-рулевую систему с несколькими рычагами:

  • У водометов отсутствует коробка передач, а потому такой мотор набирает скорость постепенно без рывков;
  • Для понимания работы водометного движителя необходимо пройти дополнительное обучение, ведь рычаг газа используется для ускорения только в открытых водоемах, если водоем слишком мелкий или имеет препятствия (пороги) рычаг газа не используют.

Еще одним бесспорным минусом является зарастание двигателя, хотя данная проблема характерна для всех лодочных моторов, для водомета она особо актуальна, ведь все его части располагаются внутри. Если движитель постоянно эксплуатируется, то зарастания его не происходит, если же двигатель долгое время бездействовал, его придется ремонтировать вручную либо в мастерской.

Водометный движитель. Сборка своими руками

Конструкция водометаНаиболее эффективны водометы, изготовленные на базе лодочного мотора “Ветерок 12” (детали для него легко приобрести).

После изменения мотора его вес увеличится только на один килограмм. Готовый самодельный водомет имеет водоизмещение в четыреста пятьдесят килограмм, а скорость судна составит двадцать-двадцать пять километров в час.

Для создания самодельного водометного движителя потребуются:

  • Двигатель лодочный “Ветерок 12”;
  • Чертеж мотора;
  • Специальный фланец;
  • Штуцеры;
  • Штучный редуктор;
  • Высококачественный клей;
  • Развертки водосборника;
  • Ступица;
  • Сварочный аппарат.

Процесс создания водомета своими руками

В водосборнике необходимо сделать небольшое углубление, которое обеспечит лодке высокую проходимость и позволит снизить гидродинамическое сопротивление. Для этого необходимо, чтобы передняя верхняя кромка располагалась на тридцать пять миллиметров ниже днища.

Также необходим штатный редуктор, его прикрепляют к главному дейдвуду мотора с помощью особого фланца. Затем берут металлическую заготовку, на которую наносят развертку водозаборника, обечайки, а также шести лопастей.

Для изготовления и обработки заготовок применяют напильник и гибочные вальцы. Данный процесс может быть произведен и на оправке вручную, что позволит придать заготовке нужную форму. После этого производят сваривание продольных и поперечных швов на фасонных вырезках.

В конструкции водометного двигателя необходимо присутствие ступицы, для нее отводится местечко на бобышке. Помпа лодки в сухом состоянии весит около двадцати килограмм, но, к сожалению, чертежи данного изделия – это редкость. Однако изготовить ее самостоятельно сможет любой, учитывая что информации в интернете достаточно. Ключевым моментом является то, что рентабельность судна с водометом более высока, в сравнении с обычным двигателем.

Сборка водомета для пвх лодки

Как используется лодочный водометСамостоятельная сборка водомета для пвх лодки задача менее трудная, чем аналогичный процесс для массивных катеров и лодок. Дело в том, что основой водомета для такой лодки может стать абсолютно любой мотор однако наиболее подходящими являются моторы с мощностью пятнадцать – двадцать лошадиных сил. Кроме того, найти такие двигатели не составит никакого труда, качество их достаточно высоко и вариаций множество.

Для пвх лодки следует выбирать двигатель с наименьшим весом и желательно импортного производства. Для сборки подобного водомета потребуются:

  • Мотор лодочный;
  • Клей;
  • Редуктор штучный;
  • Штуцеры;
  • Фланец специальный;
  • Схема двигателя;
  • Ступица;
  • Развертки водосборника;
  • Аппарат для сварки.

Подготовка к работе

Перед сборкой водомета потребуется учесть все возможные нюансы, так как даже мелкие недочеты способны в дальнейшем сказаться на правильной работе двигателя. Следует применять лишь те материалы, которые обладают всеми нужными техническими характеристиками, а учитывая то, что в создании движителя принимают участие специальные инструменты, их необходимо подготовить заранее, как и о наличии всех требующихся материалов.

Нюансы изготовления

Исходя из наблюдений оптимальным объемом воды, находящейся под входным отверстием патрубка, является объем, что на один – полтора диаметра больше, чем входной водовод.

После того как лодка с самодельным водометом преодолеет мелководье (с глубиной 0.100-0.150 м), возможно появление редких толчков. Именно в этот момент мотор может забиваться, а потому желательно установить на него фильтр.

В процессе сборки водомета желательно использование чертежей с применением специализированного оборудования.

Во время эксплуатации водометный двигатель для пвх лодок работает в обыкновенном переходном режиме. А потому сможет развивать скорость до тринадцати – семнадцати километров за час. При этих показателях движитель легко обеспечит вывод пвх лодки на глиссер.

КПД водометных моторов, что устанавливаются на пвх лодки составляет приблизительно пятьдесят процентов. Для повышения эффективности при выборе винта необходимо ориентироваться на величину мотора.

Правила использования водометного двигателя

Работа водомета сводится к следующему: благодаря усилиям водосборника, где все процессы выполняются лопастями, что располагаются на импеллере (то есть рабочем колесе), осуществляется мощное нагнетание воды внутрь корпуса мотора. Движение мотора производится благодаря карданному валу, а импеллер, в свою очередь, вращается при помощи двигателя. Использование водомета для пвх лодок осуществляется при тех же условиях, что и другие лодочные моторы. Стоит отметить, что современные водометные двигатели универсальны и могут эксплуатироваться на любых глубинах.

Перед установкой водомета рекомендуется определить соответствие его мощности к судну, на которое он будет устанавливаться, для чего нужно тщательно изучить технические характеристики лодки.

Выводы

Создать водомет своими руками достаточно просто. При условии работы с качественными материалами и специальным оборудованием процесс займет не более трех часов. С точки зрения экономии, лучше оснастить судно самодельным мотором, нежели приобретать дорогостоящий брендовый двигатель, а кроме того, в процессе его эксплуатации возникает гораздо меньше затрат, нежели при использовании заводского мотора.

Источник: 34fish.ru

Про водометы

Википедия глаголит:

Водометный движитель (водомет) — это движитель, у которого сила, движущая судно, создается выталкиваемой из него струей воды (реактивная тяга). По сути это водяной насос, который работает под водой. Применяются обычно на судах, плавающих на мелководье.

Водометные движители используются в мире уже с 1950-х годов. Это новозеландцы изобрели лодочный мотор, который можно было использовать безопасно и надежно на мелководных реках для доставки в труднодоступные места разнообразных грузов. Но для более менее коммерческого и повсеместного применения водометов ждали около 50 лет.

Водометный движитель обычно состоит из:

импеллер
водовод
спрямляющий аппарат
сопловой аппарат
реверсивно-рулевое устройство
привод реверсивно-рулевого устройства
подшипниковые узлы и дейдвудные уплотнения

Достоинства водометного движителя

Хорошо защищён от механических повреждений и кавитации (процесс парообразования и последующего схлопывания пузырьков пара с одновременным конденсированием пара в потоке жидкости )
Хорошо плавает по мелководью (можно спокойно передвигаться по мелководным горным рекам и озерам с каменным дном), преодолевает засоренные участки водоёмов и даже перекаты и мели ( в отличие от винтового мотора, в котором такие штуки могут можно разрушить и винт, и сам мотор)
Безопасен для людей, которые находятся рядом в воде, т.к. импеллер находится внутри. Для применения в спасательной техники это очень актуально, т.к. спасательное судно должно быть как можно ближе к спасаемому человеку. И, кстати, глушить водомет нет необходимости
На больших скоростях КПД лучше, чем у винтовых. Тут на выбор: либо увеличенная максимальная скорость, либо экономия топлива
Водомётные катера более устойчивы и управляемы (даже при резких виражах на высокой скорости), потому что водомёт как бы «присасывает» катер к воде, за счет чего он устойчиво ведет себя. Можно совершить разворот практически на месте и двигаться бортом вперёд. Не требуется использование реверс-редуктора, торможение с полного хода, выбег судна при экстренном торможении наиболее короткий
Тише по сравнению с винтовыми движителями

Недостатки водометного движителя

Меньший, по сравнению с винтом, КПД на небольшой скорости из-за необходимости перевозки, помимо собственно полезного груза, также и воды, находящейся в трубопроводе; трения воды в трубопроводах;турбулентных завихрений потока воды в каналах водомёта
Затруднительность подачи воды сквозь днище судна к насосу, на эффективность которого будет влиять скорость движения судна относительно воды
Водозабор работает также как помпа и может затянуть со дна камни, песок, мусор. Это может забить систему охлаждения либо повредить импеллер и водовод
Высока степень износа пары ротор-статор, так как эксплуатация производится на мелководье.
Cвоеобразное поведение водомётного катера на малом ходу

Мы используем водометные двигатели фирм Mercury и Weber, потому что они и мощные, и надежные, и крутые, что отлично соответствует нашим катерам.

Для тех, кто хочет досконально разобраться как работает водометный движитель

Импеллер

Импеллер (или винт, или рабочее колесо) — это лопаточная машина, заключенная в кольцо, снижает потери мощности и шумность.
Импеллер является главным элементом водометного движителя, преобразующим энергию двигателя в энергию поступательного движения судна.
Гидродинамически импеллеры бывают: осевые с цилиндрической и конической ступицей, осе-диагональные, диагональные и шнековые. Каждый из типов имеет свою область использования.
Осевые импеллеры являются предшественниками всех типов импеллеров водометных двигателей. Отличаются высокими значениями упора на низких скоростях движения. Имеют достаточно низкий кпд и небольшой запас по кавитации, что определяет применение низкооборотных двигателей. Просты в изготовлении.
Осе-диагональные импеллеры характеризуются достаточно высокими значениями кпд, способны эффективно работать на любых скоростях движения судна. Могут быть применены в компоновке со среднеоборотными двигателями.
Диагональные и шнековые импеллеры – это наиболее современные импеллеры, проектирование которых могут себе позволить только фирмы, имеющие базу разработки гидродинамики. У таких импеллеров максимальные значения кпд находятся в зонах высоких оборотов двигателей и скоростей движения судна.
Вообще, импеллер самая сложная деталь в составе водометного движителя, обычно они изготавливаются литыми с последующей механической обработкой лопастей. Некоторые производители изготавливают сварные импеллеры, заранее обработанные лопасти привариваются к ступице. Такая технология допустима в случае с низкооборотными осевыми импеллерами и совершенно не допустима для высокооборотных движителей. Значительный дисбалансы таких импеллеров, переменные силы действующие на лопасти неизменно приводят к отрыву лопастей, что может в свою очередь привести к разрушению всего движителя.
Большинство производителей водометов для малого судостроения изготавливают импеллеры методом точного литья с минимальной последующей обработкой. Такая технология дает значительное снижение стоимости изготовления при соблюдении высокой точности геометрии.
Импеллеры изготавливаются из нержавеющей стали или коррозионно-стойких бронз и латуней.

Водовод

Водовод (или водометная труба, или водозаборник) — обычно это профилированная труба. Водяной поток ускоряется либо лопастным механизмом, либо энергией сгорания топлива или давлением сжатого газа, что и обеспечивает направленный выброс струи через выпускное отверстие в корме. Отбрасываемая масса воды создает упор движителя, что и приводит судно в движение.
Водовод с точки зрения гидродинамики очень важная деталь любого водомета. Кроме этого конструктивно водозаборник, как правило, является несущей силовой деталью водометного движителя.Именно в водозаборнике происходит «подготовка» воды перед импеллером. Очень важно, чтобы течение жидкости подошедшей к импеллеру было максимально равномерным и ламинарным по всему сечению. Кроме того законом изменения сечений водозаборника можно добиться минимального разрежения на входе водозаборника, что положительно сказывается на способности водомета не «засасывать» в себя посторонние предметы.
Многие разработчики и производители недооценивают значения этого важного элемента водометного движителя, считая, что основная задача просто подвести воду к импеллеру. В угоду технологичности и компактности, водозаборники делают зачастую из листового материала, с очень крутыми подъемами свода водозаборника.

Основные правила проектирования водозаборников 
Свод водозаборника не должен быть крутым, должно быть соблюдено условие безотрывности течения потока воды от днища катера к своду водозаборника.
Входящая кромка, так называемая «губа» должна иметь профиль максимально приближенный к гидродинамическому.
Сечения водозаборника должны быть максимально приближены к форме трубы. Плоские поверхности образующие вход водозаборника, за два калибра от импеллера должны плавно перейти к форме круга.

Спрямляющий аппарат

Спрямляющий аппарат создает на пути движения воды определенное сопротивление. Что бы это сопротивление уменьшить, в идеале профиль лопаток спрямляющего аппарата должен быть правильного гидродинамического профиля, при этом сама конструкция спрямляющего аппарата не имеет большого значения с точки зрения гидродинамики.
Гидродинамические схемы исполнения спрямляющего аппарата. 
Лопаточное поджатие. Это когда лопатки спрямляющего аппарата выполняют одновременно и функцию соплового аппарата. В этом случае профиль лопаток имеет форму клина. У такого спрямляющего аппарата имеется одно преимущество – уменьшение осевого габарита всего водометного движителя. Но недостатков больше, чем преимуществ. Потери КПД достаточно велики, благодаря профилю лопаток. О недостатках такого сопла будет сказано ниже в разделе Сопловой аппарат.
Щелевой водомет. Собственно самого спрямляющего аппарата в такой схеме нет. Функцию спрямления струи выполняет сжатое в прямоугольник сопло. 
Авторство этого типа водометного движителя принадлежит ЦНИИ им. Акад. А.Н.Крылова. Разрабатывалось это щелевое сопла для водометов большой мощности, для водоизмещающих судов с частично напорным водозаборником. Для глиссирующих судов этот тип ВД не эффективен. Пропульсивный КПД такого движителя не более 0,46, тогда как у традиционных ВД не менее 0,6, а у лучших образцов до 0,65. Такая разница в КПД дает потерю скорости катера более 40%.

Сопловой аппарат

Сопловой аппарат (или просто сопло) – элемент гидродинамической части водометного движителя, формирующий струю, которая выходя из сопла обеспечивает реактивную тягу.
Задача соплового аппарата произвести поджатие воды на выходе из водомета. Уменьшение в сопле проходного сечения преобразует давление воды в ее скорость. Наибольшая эффективность сопла достигается его точной, правильной профилировкой. Уменьшая или увеличивая поджатие сопла, можно менять характеристики водометного движителя.

Виды сопловых аппаратов
В сопле размещен спрямляющий аппарат. Это значительно экономит осевой размер водомета, но требует очень дорогостоящего производства.
Сопло с лопаточными поджатием. В этом случае, так же спрямляющий аппарат расположен в сопле, но само сопло не имеет поджатия, эту функцию выполняют клиновые лопатки спрямляющего аппарата. Из недостатков конструктивных и практических: трудность организации реверсивно-рулевого устройства. Диаметр струи равен диаметру импеллера, соответственно увеличиваются и размеры реверсивного устройства. Струя на выходе из такого сопла рваная и неравномерная, единственный вариант рулевого устройства – рули в потоке – не самый лучший вариант.
Щелевое сопло. В таком сопле, в угоду технологичности (можно все сделать из листового металла) и стремлению к уменьшению габаритов, некоторые изготовители водометов существенно пренебрегают эксплуатационными и техническими параметрами водометных движителей. Как было сказано выше, пропульсивный кпд такого движителя не более 0,46, что ведет к недобору скорости и перерасходу топлива. Как и для сопла с лопаточным поджатием, на водомете с щелевым соплом не возможно организовать эффективное реверсивно-рулевое устройство. Этот тип водометного движителя предложен в ЦНИИ им. Акад. А.Н.Крылова и разрабатывался специально для водометов большой мощности, с частично напорным водозаборником.

Реверсивно-рулевое устройство (РРУ)

РРУ обеспечивает поворот судна, а при перекрытии потока из сопла, струя воды поворачивается обратно, что дает судну задний ход.

Задачи реверсивно-рулевого устройства
Максимально эффективно, без значительных усилий управлять судном на всех режимах переднего хода
Максимально эффективно использовать энергию водометного движителя на режиме заднего хода
Обеспечить хорошую управляемость судна при движении и маневрировании на заднем ходу

Наибольшее количество патентов, касающихся водометных движителей, относится именно к РРУ. Практически все ведущие фирмы, производителей водометной техники имеют свои, отличающиеся от других производителей, схемы РРУ.

Для управления на переднем ходу большинство производителей применяют различные конструкции поворотных насадок.

Существует, так называемое полноповоротное сопло, устройство, которое не воздействует на сформированную в сопле струю, поворачивая ее, а само поворачивается вместе со струей. То есть такое сопло по праву может называться устройством управления вектором тяги водометного движителя. Эффективность такого поворотного сопла чрезвычайно высока. На водометах на малом ходу для улучшения управляемости необходимы «подгазовки», а при использовании полноповоротного сопла, такая необходимость отпадает, судно одинаково эффективно управляется как на полном, таки на малом ходу. Конечно, конструкция такого рулевого устройства более сложная, чем у поворотной насадки.

В качестве рулевого устройства иногда используют рули в потоке. Такие устройства имеют целый ряд недостатков таких как: худшая управляемость,  нагруженность конструкции, потери эффективности до 5 % кпд движителя, повышенные усилия на штурвальном устройстве.

Известны схемы РРУ, когда рули в потоке при повороте на 90 градусов перекрывают весь поток струи водомета и вода начинает поступать в реверсивную камеру для обеспечения заднего хода, и при осуществлении реверса управляемость судном отсутствует.

Недостатком многих РРУ является нарушение мнемоники управления на режимах заднего хода (это когда при ходе назад, для поворота направо, штурвал необходимо крутить налево). Неэффективные реверсивные устройства – один из главных аргументов не в пользу водометных движителей при сравнении различных типов движителей.

Привод реверсивно-рулевого устройства (РРУ)

Существует великое множество приводов РРУ водометных движителей. Как правило каждая модель водомета любой фирмы имеет свой привод РРУ.
Для водометов большой мощности (более 250-300 л.с.), как правило, применяются приводы, использующие гидравлические исполнительные механизмы. Такие приводы достаточно дороги, так как требуют насосных станций, трубопроводов, исполнительных механизмов. 
Если исполнительные гидроцилиндры привода РРУ вынесены за борт судна, нужно быть готовым к тому, что он потребует очень внимательного отношения при эксплуатации. Совершенно не допустимо, что бы исполнительные гидроцилиндры находились под водой.
Для водометов малой мощности (до 150 л.с.), как правило приводы исключительно механические, так как нагрузки на элементы привода незначительны.

Подшипниковые узлы и дейдвудные уплотнения

Многие производители существенно экономят на стоимости производства водометной техники и устанавливают опорные подшипники скольжения и дейдвудные уплотнения – сальниковые набивки.
Применение подшипника скольжения в водометном движителе с технической точки зрения абсолютно не оправдано. Одним из главных параметров водометного двигателя является величина зазора между импеллером и обечайкой. При значительном увеличении этого зазора кпд движителя может существенно упасть. 
Подшипник скольжения  из-за своих свойств не может обеспечить постоянный зазор. Импеллер начинает задевать за обечайку, изнашиваться и в конечном счете зазор увеличивается. Некоторые производители для уменьшения этого эффекта используют коническую обечайку и рабочее колесо, требующее в процессе эксплуатации регулировки в осевом направлении.
При использовании подшипников качения таких проблем не существует. Безусловно, подшипниковые узлы должны быть надежно защищены от попадания в них воды. Эту функцию выполняет, в том числе, дейдвудное уплотнение.
Идеальным типом дейдвудного уплотнения является торцевое уплотнение. Такое уплотнение требует обязательного использования шарикоподшипниковых опор вала водомета. Торцевое уплотнение при эксплуатации неприхотливо, не требует обслуживания и единственное чего «не любит» — работы без воды.

Водомет подвержен забиванию водорослями, которые, наматываясь на вал с импеллером, могут его заклинить. В случае заклинивания водомета, для предотвращения поломки стационарного двигателя, на валу предусмотрена срезаемая шпонка. Очистить от водорослей можно, открыв смотровой лючок и убрав их. Смотровой лючок находится в своеобразном «колодце», края которого подняты выше ватерлинии, что позволяет иметь доступ к водоводу на плаву. От попадания в водомет крупных камней предохраняет решетка во впускном отверстии.

Источник: rosomahaboat.ru


Leave a Comment

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.