Меню Рубрики

Стационарная водометная установка для двигателя

Водометы для моторных лодок: что это и кто в России их производит?

Под непонятным названием водомет скрывается разновидность движителя моторной лодки, который заставляет ее передвигаться на реактивной тяге выбрасываемой струи воды. Лодочный мотор водомет представляет собой более мощный движитель, дающий лодке возможность двигаться с большей скоростью, чем с использованием обычного мотора.

В этой статье речь пойдет о существующих видах водометов, их характеристиках, производителях, а также о том, где лучше купить лодочные водометы по самым выгодным ценам.

Принцип действия водомета и основные характеристики

Если отвлечься от технических сложностей и объяснять доступным языком, то под водомет подходит определение — это гребной винт, но вмонтированный в трубу конусовидной формы – один ее конец уже, чем другой. При попадании воды в трубу она при помощи винта и выбрасывается из узкого конца трубы в виде сильной струи, толкающей лодку вперед. Это и есть движение на реактивной тяге, принцип работы водомета, по аналогии с взлетом космической ракеты или полетом реактивного самолета в воздухе.

Современные водометы производятся с несколькими винтами для усиления реактивной тяги, что в разы повышает скорость, и лодка с водометом преодолевает большие расстояния за короткое время. Этим преимуществом пользуются любители путешествий по воде на дальние расстояния – рыбаки, туристы и т.д.

Конструктивно водомет представляет собой металлический корпус, внутрь которого помещен гребной вал, передним концом соединенный с подшипниками, а сзади к нему монтируются обтекатель, импеллер для водомета (гребной винт), втулка скольжения, вращаемая в резинометаллическом подшипнике. Этот подшипник работает, только находясь в воде. Крутящий момент от мотора на гребной вал передается с помощью штифта.

Импеллеры, устанавливаемые на водометы, бывают следующих видов:

  • осевой: простейший для изготовления, но имеет самый малый КПД, а кавитация ограничивает работу, которая возможна только на малых оборотах;
  • диагонально-осевой:применяется в водометах со средними оборотами, КПД несколько выше;
  • шнековый, диагональный: винты таких типов изготавливаются по новейшим технологиям, работают на двигателях с высокими оборотами, обладают самым большим КПД.

Маневрирование лодки или катера достигается путем изменения направления реактивной струи, которая выбрасывается из узкого конца трубы. Поворот осуществляется рулевым колесом, но следует помнить, что угол поворота не должен превышать 90 градусов. Для движения назад руль поворачивают против направления часовой стрелки на 360 градусов. Реактивная струя сталкивается с рулевым пером и уходит под дно лодки.

Водометные движители устанавливаются только на лодки и катера со стационарно установленным двигателем, к которому есть следующие требования по характеристикам:

  • мощность двигателя не должна быть меньше 100 лошадиных сил, т.е. находиться в диапазоне 100 – 150 лошадиных сил;
  • количество оборотов вала в пределах от 3700 до 4200 оборотов в минуту;
  • максимальный крутящий момент вала – 290.

При соблюдении данных условий использование водомета существенно улучшает ходовые характеристики лодки или катера и повышает маневренность.

Положительные отличия и недостатки

Используемые водометные лодочные моторы обладают следующими плюсами:

  • значительное увеличение скорости движения и маневренности лодки за счет реактивной тяги;
  • способность лодки двигаться по мелководью (на глубине до 15 см), что затруднительно для обычного движителя;
  • сокрытие гребных винтов в трубу позволяет значительно снизить вероятность выхода из строя движителя по причине попадания в него водорослей, мусора и т.д.;
  • пониженная вибрация и мягкий ход на высоких скоростях;
  • есть возможность использования водомета в качестве насоса для перекачивания жидкости.

Помимо скорости повышается безопасность использования лодки, т.к. все гребные винты закрыты и исключено травмирование людей работающим винтом.

Наряду с преимуществами есть несколько недостатков, которые могут повлиять на желание приобрести и установить на свою лодку водомет, а именно:

  • мощность водомета меньше мощности обычного мотора для лодок, причина в том, что диаметр крыльчатки водомета меньше диаметра обычного гребного винта, также влияет на мощность усиливающаяся в трубе турбулентность;
  • управлять лодкой с водометом значительно сложнее, чем обычной моторкой с гребным винтом, потребуется некоторое время, чтобы приноровиться;
  • после установки водометного движителя существенно увеличится вес лодки, т.к. сам он достаточно тяжел, еще прибавится вес воды, попадающей в трубу;
  • стоимость водометов сильно превышает цены обычных движителей с гребным винтом, по меньшей мере, в 1,5 раза.

На любителей водных путешествий и активного отдыха на воде вышеперечисленные недостатки не могут оказать решающее влияние, т.к. те преимущества в скорости и маневренности, а также безопасности, которые они получают, являются более важными. По этой причине вопрос о том, что лучше, водометный движитель или подвесной, перед ними не стоит. Лодка, на которую установлен водомет, проходит большее расстояние с наименьшими затратами времени.

Характеристика моделей Кальмар и Ямаха 30 HWCS

Водомет Кальмар своим появлением на рынке дал любителям водных путешествий возможность путешествовать быстрее и дальше, т.к. в отличие от своих предшественников является четырехтактным. Он проектировался как устройство для лодок с транцем 25 – 45 см. Мощность его двигателя составляет 2,5 лошадиные силы, развиваемая скорость 8 — 15 км/ч в зависимости от загрузки плавсредства, срок работы до капремонта – 650 часов. Вес всего 9,5 кг, что очень ценно при эксплуатации. Конструкция позволяет устанавливать его на транцы, а также на бестранцевые лодки.

Читайте также:  Установка другого двигателя на скутере

Устройство его простое, не требует от пользователя специальных знаний, достаточно уметь использовать подвесной мотор. Форма позволяет хранить его в вертикальном положении без поддерживающих устройств, это очень важно для четырехтактных двигателей, лодочные моторы не исключение.

Установка Кальмара возможна на плавсредства грузоподъемностью не более 350 кг (включая вес самой лодки). При максимальной загруженности скорость движения будет не менее чем 8 км/ч. Водомет Кальмар – удобный и мощный водометный агрегат, простой в эксплуатации, подходящий всем любителям рыбалки и туризма. Водометы российского производства представлены на рынке не только Кальмаром и его модификациями, но и такими моделями как Сталкер и др.

Ямаха 30 – это мотор для лодки подвесного типа, относится к группе двухтактных моторов мощностью от 2 до 30 лошадиных сил. Модели отличаются компактностью, небольшим весом, высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью. Под водомет можно приспособить практически любую модель мотора Ямаха.

Водометы для лодок из ПВХ

На лодку ПВХ можно изготовить водомет собственными руками, для этого подойдут практически любые лодочные моторы, лучше всего подойдут модели с мощностью от 15 до 20 лошадиных сил. В продаже можно найти практически любой нужный вид двигателей, все зависит от потребностей, предпочтений и бюджета. Чем меньше весит лодочный мотор, установленный на такое плавсредство, тем лучше. Специалисты советуют использовать импортные двигатели.
В набор для изготовления водомета на ПВХ лодку входят следующие инструменты и материалы:

  • собственно лодочный мотор;
  • схема двигателя;
  • штуцеры;
  • редуктор;
  • фланец;
  • ступица;
  • аппарат для сварочных работ;
  • развертки водосборника;
  • входной фильтр;
  • клей.

Создавая водомет для лодки ПВХ, нужно учесть все рабочие моменты, которые могут повлиять на конечный результат. Все детали должны быть подобраны, их размеры просчитаны и определены. Для того, чтобы хорошо справиться с такой задачей нужно как следует подготовиться и иметь чертежи.

Существует множество статей и руководств на эту тему как в интернете, на форумах, так и в печатной периодике, посвященной вопросам данной специфики. Лодочные моторы, которые переделаны под водомет своими руками, являются предметом гордости своих владельцев.

На многих порталах и форумах, посвященных вопросам создания, проектирования, усовершенствования техники, есть советы о том, как использовать под водомет на лодку аналогичное устройство от гидроцикла, установив его на лодку.

Водометные насадки

Подвесные водометы или водометные насадки – более бюджетный вариант. Это набор комплектующих, который устанавливается на место прикрепления редуктора и гребного винта, и обычный мотор превращается в водометный. Разные лодочные моторы требуют свои виды насадок.

При установке мотора, на который прикрепили такую насадку, его устанавливают на 15 см ниже чем мотор с обычным гребным винтом, чтобы под водомет попадала вода. Еще лучше будет на транец добавить опору для мотора – надстраиваемый транец, с ним использование водометной насадки удобнее.

Водометные насадки можно использовать как водомет на лодку – казанку. Эти модели лодок изготавливаются из дюраля, являются очень легкими и быстрыми, поэтому использование мощных моделей водометов нежелательно, т.к. может привести попросту к опрокидыванию лодки при резком маневрировании. Но лодка – казанка с установленным на ней водометом небольшой мощности или водометной насадкой, становится еще более быстрой. Таким образом, водометная насадка или водомет подвесной, является более дешевым аналогом.

Где купить водометный лодочный мотор?

На рынке существует множество предложений, как от российских производителей, так и импортных вариантов водометных двигателей. Китайский водомет будет стоить гораздо дешевле японского. Множество предложений по самым разным ценам можно найти в интернет-магазинах.

Примерные цены приведены в таблице

Интернет-магазин Цена, руб. Сайт
TIU.RU 19750,00 – 53100,00 https://moskva.tiu.ru/p296226929-podvesnoj-vodometnyj-lodochnyj.html
FarPost.ru 35000,00 https://www.farpost.ru/ussuriisk/water/engines/vodomet-honda-kalmar-m-43759674.html
Moto Continent 25000,00 – 79990,00 http://www.motocontinent.ru/lodochnye-motory-kalmar/?ycl >
Первая двигательная компания 31650,00 http://www.1dvs.ru/katalog/motory_honda

Цены на водометные лодочные моторы не самые низкие, но их использование дает множество преимуществ в скорости, проходимости и других эксплуатационных качествах моторной лодки. Поэтому что выбирать для лодки – водомет или винт на обычном моторе – решать тому, кто будет путешествовать на лодке или катере.

источник

Установка стационарного двигателя с водометом вместо ПМ

Стационарный двигатель 1 , изготовленный на базе автомобильного, по сравнению с подвесным обладает целым рядом преимуществ: хорошо защищен от атмосферных воздействий и заливания водой в свежую погоду, имеет меньший удельный расход топлива, оснащен удобным пуском электростартером, развивает большую мощность, обладает большим моторесурсом, надежен в эксплуатации и прост в обслуживании. На первый взгляд, может показаться, что увеличение веса судна в результате установки тяжелого стационарного двигателя несущественно по сравнению с возросшей мощностью. Однако это не так. Например, катер длиной 5 м при ширине 1,8 м и общей массе 1000 кг под двумя «Нептунами-23» развивает скорость 36 км/ч. При установке стационарного двигателя с длительной мощностью 60 л. с. его вес возрастет на 250 кг, т. е. на 25%, а мощность всего в 1,5 раза. Ощутимого прироста скорости и экономичности не будет потому, что, кроме увеличения общей массы судна, происходит уменьшение гидродинамического качества в основном за счет изменения центровки, особенно если стационарный двигатель установлен у транца.

Уменьшение гидродинамического качества столь существенно, что переоборудованный катер, несмотря на большую мощность двигательной установки, не выходит на глиссирование. Теоретически в этом может убедить простейший расчет с использованием экспериментальных данных. Из графиков, приведенных в статье В. Вейнберга «Глубокое V, за и против» (см. «КЯ» №44), величину гидродинамического качества можно получить в зависимости от т — величины. характеризующей центровку, и Св — коэффициента удельной нагрузки.

где D — вес судна; ρ — плотность воды; V — скорость судна; Вск — ширина скулы.

Для нашего примера в случае использования ПМ гидродинамическое качество корпуса составит 7—7,2 при угле килеватости β=12°, m=1,2—1,4 и Вск=1,6 м. При этом сопротивление корпуса составит

140 кг, а мощность, необходимая для движения со скоростью 36 км/ч, — менее 50 л. с.

Тот же корпус, но с установленным стационарным двигателем, будет иметь качество, равное 6,5 при СВ=0,095 и m=0,8—1,0. Уменьшение m произошло из-за смещения центра тяжести в корму в результате установки у транца более тяжелого двигателя. В этом случае сопротивление корпуса достигнет 192—200 кг. При пропульсивном КПД установки 0,5 потребная мощность составит 53 л. с. Можно предположить, что катер будет двигаться с той же скоростью. Однако, если определить сопротивление корпуса в момент выхода на глиссирование, т. е. при скорости 22 км/ч, то СВ увеличится до 0,25, что при m=1 дает величину гидродинамического качества, не превышающую 3,5—4. При значении качества, равном 4, сопротивление корпуса превысит 320 кг. Таким образом, катер на глиссирование не выйдет.

Чтобы катер вышел на глиссирование, следует принять m=2,5. В этом случае качество возрастет до 5, а сопротивление снизится до 250 кг — катер легко выйдет на глиссирование. Но величина m=2,5 соответствует смещению центра тяжести в нос на расстояние до 4 м от кормы, что для 5-метрового судна нельзя получить никакими разумными конструктивными способами. Если же корпус удлинить до 7 м, то все встанет на свои места. Правда, при этом форма днища исказится, мореходность ухудшится, общая прочность корпуса уменьшится, вес судна существенно возрастет. Таким образом, небольшое судно нецелесообразно оборудовать стационарным двигателем.

Несколько иной эффект получается при замене двигательной установки более крупного судна. Например, комфортабельный мореходный катер длиной 5,8 м, шириной по скуле 2,2 м, с полной массой 1450 кг под двумя «Нептунами-23» развивает 26 км/ч. При этом СВ=0,113, m=1,2. Гидродинамическое качество, определяемое из тех же графиков, равно 6,3, что соответствует сопротивлению корпуса 230 кг. По фактическим же замерам сопротивление корпуса составляет 220 кг, что соответствует качеству 6,6.

Предполагалось два ПМ заменить двигателем «ГАЗ-21» или «ГАЗ-24», у которых длительная мощность 60 л. с., но при несколько меньшем пропульсивном КПД, так как планировалось использование водомета. В этом случае масса судна увеличивается на 250 кг за счет реверс-редуктора, аккумулятора и другого оборудования, СВ становится равным 0,112, центровка смещается в корму и становится близкой к 1, гидродинамическое качество уменьшается с 6,5 до 5,7, а сопротивление возрастает с 220 кг до 300 кг. При пропульсивном КПД 40% потребная мощность составит 75 л. с., что неприемлемо из-за резкого снижения срока службы двигателя.

Для уменьшения потребной мощности двигателя было решено перенести в носовые отсеки катера топливные баки и аккумуляторную батарею, тем самым сместить центровку в нос. Все эти меры позволили довести т до 1,2 и получить гидродинамическое качество 6,1, что соответствует сопротивлению

Следующая конструктивная мера — удлинение корпуса при помощи установки пустотелых транцевых плит большого объема размером 1,0X0,8X0,3 м. За счет плит общий вес возрастет на 40 кг. Центровка, качество, величина сопротивления и мощность, соответственно, составят 1,6, 6,7, 260 кг и 65 л. с. Это было принято в качестве рабочего варианта.

Теперь требовалось выбрать передачу и тип движителя. Прямая передача на винт, несмотря на простоту изготовления и высокий КПД, обладает большой уязвимостью при столкновении с подводными препятствиями. Угловая колонка обладает и высоким пропульсивным КПД, и защищенностью, но очень сложна для изготовления в условиях единичного производства. Был принят вариант с водометным движителем, который ненамного сложнее прямой передачи. Осталось лишь разработать конструкцию с максимально возможным пропульсивным КПД.

Для этого необходимо выявить основные факторы, снижающие КПД водометной установки. К ним относятся потери на входе в водовод, потери на повороты потока и потери на трение по длине; кроме того, на КПД насоса водометной установки существенное влияние оказывает степень разгона потока перед диском ротора. При частоте вращения ротора 2800 об/мин увеличение скорости потока перед ним существенно повышает КПД насоса, но одновременно с этим увеличивается вероятность кавитации. Еще большее значение имеет давление в потоке воды на срезе сопла водомета. Оно должно быть равно атмосферному. Отклонение величины этого давления на 0,1 кг/см2 в ту или иную сторону приводило к потере тяги на 60 кгс, что эквивалентно потере мощности двигателя на 14 л. с.

Какие-либо работы с лопастной системой насоса нецелесообразны, так как ее конструкция уже хорошо изучена на моделях гидротурбин и доведена до высокой степени совершенства.

Наибольшим КПД обладает так называемый торцевой водомет, т. е. не имеющий водовода. Однако конструктивное выполнение его достаточно сложно. Поэтому после длительного изучения водоводов фирм «Гамильтон», «Беркли» и др. было принято решение разработать «полуторцевой» водомет, т. е. выступающий под днище катера. При диаметре ротора 300 мм центр ротора лежит выше уровня днища всего на 50 мм. Это , позволяет существенно сократить длину водовода, уменьшить углы поворота потока, улучшить подвод воды к ротору за счет «полуторцевого» исполнения и понизить высоту подъема воды. Ширина входного окна равна 450 мм, длина — 600 мм. В нем установлена защитная решетка, состоящая из четырех стальных полос шириной 40 мм, толщиной 3 мм и расстоянием между ними 70 мм. Решетка защищает выступающую под днище часть насоса от ударов о подводные препятствия и не пропускает крупные предметы в лопастную систему.

Немаловажным достоинством «полуторцевого» водомета является уменьшение чувствительности входного окна водовода к изменению режима обтекания, следовательно, и к возможным ошибкам при проектировании. Сопло выполнено коротким с диаметром выхода 267 мм. Внутри сопла расположен подшипниковый узел в корпусе диаметром 103 мм. Корпус подшипников крепится к соплу при помощи четырех лопаток спрямляющего аппарата. Лопатки имеют тупые задние кромки, совпадающие со Срезом сопла, что позволяет подвести атмосферное давление к заднему торцу подшипникового узла и свести до минимума разрежение за ним.

В подшипниковом узле, воспринимающем тягу ротора, установлен короткий гребной вал, на переднем конце которого размещен трехлопастной ротор диаметром 298 мм, с шагом 280 мм и дисковым отношением 0,8. Ротор вынесен за пределы сопла вперед и вращается в специальном кольце, заформованном в корпусе водомета. На кольце имеется фланец, к которому крепится сопло с подшипниковым узлом и ротором. Впереди ротора на конце короткого гребного вала размещена шлицевая полумуфта. Она входит в сопрягаемую часть, закрепленную на заднем конце основного гребного вала, который передним концом соединен с реверс-редуктором через предохранительную муфту с шарниром Кардана. Такая конструкция валовой линии позволяет компенсировать все монтажные погрешности. Для более точной установки шага лопасти ротора сделаны поворотными.

Следует отметить, что из-за больших габаритов осевого насоса водомета не удалось сделать сколько-нибудь изящный гидрореверс. Поэтому на катере был установлен обычный угловой реверс-редуктор, который позволяет осуществить движение задним ходом за счет изменения направления вращения ротора. Благодаря тому, что водомет полностью погружен в воду, подсос воздуха на заднем ходу происходит лишь в начале движения при большей частоте вращения. Понижение частоты вращения в полтора раза позволяет несколько повысить КПД лопастной системы.

Наличие реверс-редуктора позволило разместить двигатель у самого транца под небольшим капотом, что очень удобно, с точки зрения обитаемости.

Все перечисленные меры позволили повысить пропульсивный КПД установки до 40—45% при скорости движения катера 26—28 км/ч. Судно прошло испытания в навигации 1983—1984 гг. Полное водоизмещение составило 1800 кг, максимальная скорость — 28 км/ч, крейсерская скорость — 25—26 км/ч, расход топлива — 70—75 л на каждые 100 км пути. Для дальнейшего снижения расхода топлива и повышения скорости планируется установить транцевые плиты длиной до 1 м, что позволит улучшить центровку, понизить сопротивление корпуса и потребляемую мощность и повысит моторесурс двигателя.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector