Гребний гвинт регульованого кроку

Гребний гвинт регульованого кроку (ГРК) - гребний гвинт, який за рахунок зміни кута атаки лопатей дозволяє без змінювати швидкість руху судна від максимальній при даній кількості оберті до нерухомого стану. Також використання такого гвинта довзоляє спростити конструкцію двигуна за рахунок відмови від реверсивної передачі.

Зовнішній вигляд

Гвинт регульованого кроку як судновий рушій є розвитком звичайного гребного гвинта, тому основні положення гідродинаміки, геометрії і, частково, конструкції звичайних гребних гвинтів відносяться і до ГРК. У зв'язку з цим у статті розглядаються тільки специфічні питання, характерні саме для ГРК. До числа таких питань відносяться: особливості геометрії гвинта і гідродинаміки, пов'язані з поворотом лопатей; розгляд зовнішніх навантажень, що діють на лопаті, а також все, що пов'язано з конструкцією ГРК, які є досить розвиненим механізмом.

Історія

Історія суднобудування найтіснішим чином пов'язана з історією розвитку рушіїв, що перетворюють енергію головного двигуна в силу, рухаючу судно. На зорі розвитку мореплавання в якості рушія використовувалися весла, пізніше з'явився парус. У 1752г. член Петербурзької Академії Наук Д.Бернуллі вперше теоретично довів перевагу гребного гвинта перед іншими типами рушіїв. Ним же був розроблений проект гвинта, що має; вид двозахідного черв'яка, встановленого за кормою корабля перед кермом. У 1764 р. академік Л.Ейлер, розглядаючи питання про заміну вітрил іншими рушіями, запропонував використовувати гребні колеса, водомети і гребні гвинти. Одними, з перших гребних гвинтів були гвинти, створені в 1776 р. американцем Бюшнелом для підводного човна «Черепаха». Ці гвинти приводилися в дію вручну і служили тільки для пересування судна вгору і вниз (підйому і занурення).

Перший російський корабель з гвинтовим рушієм («Відважний»), був побудований в 1843 р. в Петербурзі корабельним інженером А.Амосовим. У 1848 р. ним же був побудований корабель «Архімед» з паровою машиною в 300 л.c., що мав дволопатевий гвинт діаметром 1,5 м. «Архімед» розвивав швидкість ходу близько 10 вузлів. Створення металевих гребних гвинтів простої і надійної конструкції призвело до досить швидкого витіснення ними (на морських суднах) громіздких і незручних гребних коліс і всіх інших видів рушіїв.

Гребні гвинти з регульованим кроком стали розвитком простих гвинтів і також стали досить популярні за рахунок середньо-складної конструкції, високої надійності та ряду інших переваг.

Конструкція

Схема ГРК судна "Акула"

Загалом конструкція повторює стандартні гвинти з фіксованими лопатями. Але якраз можливість зміни куту атаки лопатей і забезпечує всі переваги такого гвинта. За рахунок такої можливості досягається можливість судна працювати у різних режимах. А саме завдяки ній двигун судна може працювати на постійних оптимальних обертах, а швидкість та режим роботи, від тягового ходу до крейсерського, змінюється лише за рахунок зміни куту атаки.

Конструкцій такого гвинта є безліч, але всі вони базуються на одній схемі. Основа гвинта кріпиться на пустотілий приводний вал, в середині якого проведена тяга, що безпосередньо і відповідає за зміну конфігурації гвинта. Конструкції різняться лише методом керування і передачі обертового моменту тяги на лопаті. Продемонструємо приклад конструкції на основі схеми гребного гвинта регульованого кроку, що використовувався на судні "Акула".

На рисунку справа показано: