Как создаются водометные движители
Сначала были паруса, потом 170 лет тому назад скорость значительно увеличили гребные винты. Теперь есть морские реактивные двигатели — водометные движители, которые позволяют крупным судам ходить быстрее, чем когда либо.
Большинство морских судов приводится в движение с помощью гребного винта, однако они создают определенные проблемы — они бесполезны на мелководье. Винтам под силу большие корабли, но им нужны большие двигатели, так как слишком много энергии тратится на преодоление сопротивления воды. Но если заключить винт в трубу, то вся энергия концентрируется в мощном обтекаемой форме реактивном потоке, двигающий судно вперед. Поэтому водометный движитель идеальное устройство для преследования кого-либо на мелководье.
В Швеции в городке Кристинехамн более 100 лет создают гребные винты, обеспечивая речные и морские суда движением вперед. Но усовершенствование судовых движителей нелегкое дело, так как это чистая математика. Но когда чертежи готовы уже скоро изделие становится реальностью на заводе.
Ключевым механизмом водометного движителя является импеллер с его острыми лопастями. В море импеллеры должны вращаться вечно при высокой скорости давления в едкой соленой воде полной песка. Поэтому их делают из прочной антикоррозийной нержавеющей стали. Но только что сделанные лопасти слишком тупые чтобы разрезать воду тысячи раз в минуту, поэтому импеллер отправляется на обработку.
Чтобы справиться с твердой сталью, нужен особый резец, который производят из сверхпрочного вольфрамового карбида. На обработку лопастей уходит 2 дня. После этого остаются борозды, которые могут стать причиной турбулентности. Поэтому чтобы сделать поверхность лопастей идеально гладкой, понадобиться аккуратная рука человека. Эту работу выполняют полировщики, специально изучившие технику полировки.
Но идеальный импеллер должен не только эффектно смотреться он также безукоризненно должен работать. Если проектировщики хоть немного ошибутся в форме, возникнут ненужные пузырьки, которые создадут низкое давление, которое приведет к разрушению лопастей. Повреждая лопасти, пузырьки серьезно замедлят ход судна, поэтому чтобы узнать, насколько верны расчеты проводятся испытания.
Все происходит в так называемом подводном туннеле. Под ним находится запас воды в 400 литров, где инженеры испытывают модель импеллера, данных которого вполне достаточно для того, чтобы получить представление о работе полномасштабного проекта. Импеллер должен производить 1000 оборотов в минуту. При такой скорости даже крошечные неточности в лопастях могут привести к опасным вибрациям. Для этого существует специальный аппарата, который способен обнаружить неточность в распределении веса, и если это будет выявлено, он самостоятельно добавит небольшой кусочек металла на ступицу, припаяв его в нужном месте для равновесия.
После этого импеллер может быть присоединен к остальным частям водометного движителя. Корабли и суда с морской реактивной системой управляют с помощью сопла водомета, поэтому импеллер прикрепляется к подвижному устройству.
После этого уже готовый водометный движитель отправляется на испытание. С помощью гидравлического устройства сопло поворачивается, обеспечивая мгновенное маневрирование.
Новейшая движительная реактивная система, к сожалению, имеет только одну проблему — в отличие от гребных винтов водомет не дает обратный ход, вместо этого водометный движитель может обеспечить лишь мгновенную остановку. Тем не менее, скорость и мощь этой технологии говорят о том, что водометные движители довольно энергичный рывок вперед.
