Водомет или подвесной мотор с винтом

Принцип работы и конструкция

Водометный движитель, или попросту водомет, представляет собой движитель (специальное устройство, которое преобразует энергию источника внешнего типа или двигателя, путем взаимодействия с окружающей средой, в процесс перемещения транспорта), чья сила, предающая морскому судну движение, образуется водной струей, которая выталкивается из него.

По сути водометный движитель – это насос водяного типа, функционирующий в подводном пространстве.

Принцип работы устройства напоминает способ передвижения некоторых моллюсков (осьминоги, медузы и т.д). Данные виды морских существ передвигаются посредством выбрасывания вбираемой воды.

Водометные движители в своей конструкции имеют четыре основных составляющих:

• импеллер, или винт, имеющий вал;
• водовод;
• аппарат для спрямления;
• устройство реверсивно-рулевого типа.

Водовод является трубой профилированного образца, в которой поток воды становится быстрее или благодаря механизму лопастного типа, или благодаря энергии топливного сгорания, или же благодаря давлению газа в сжатом виде. Последняя система способствует направленному движению струны сквозь выходное отверстие, расположенное в кормовой области. Водная масса, отбрасываемая резким импульсом, создает основной упор двигателя, а это в свою очередь заставляет судно двигаться на поверхности воды.

Водоводы находятся во внутренней части корпуса любой водометной подвесной лодки или катера с водометным движителем. То насколько может быть эффективен водометный двигатель, зависит в основном от того, какую форму имеют водопроводы, где они располагаются и какой конструкцией обладают водозаборники.

РРУ, во время совершения вращательных движений в горизонтальной потоковой плоскости, заставляет судно поворачиваться. В случае если поток перекрывается прямо из сопла, то водная струя делает поворот в обратную сторону, придавая судну обратный ход.

Водомет довольно часто забивается морскими водорослями. Когда они наматываются на импеллер и вал, то может произойти заклинивание механизма. Для таких случаев во избежание поломки системы, водометные лодочные двигатели предусматривают наличие на поверхности вала специальной шпонки. Можно открыть маленький люк удалить все водоросли.

Как создать двигатель самостоятельно?

Двигатель своими рукам создать не так трудно, как может показаться на первый взгляд. Водометные движители обычно изготавливаются рыбаками на основе конструкции двигателя классического типа. Будущее изделие может базироваться, к примеру, на китайских моделях двигателей или на отечественных (от 5л до 100л). Чертежи данных конструкций представлены в следующем виде:

Чтобы сделать водометный мотор, можно воспользоваться классическим редуктором штатного образца: он должен быть закреплен на основном дейдвуде в области двигателя. Реализуется это путем использования фланца. После этого берется заготовка из металла, куда следует присвоить развертку водозаборника, 6 лопастей и водозаборника.

Чтобы создать заготовку на базе стандартной схемы, применяются напильник и вальцы. После, при помощи этих же инструментов производится обработка изделия. В результате проделанной работы заготовка получает необходимую форму. После этого наступает момент для того, чтобы сварить швы продольного и поперечного типов.

Водометная конструкция должна обзавестись также ступицей: для данной части отводится область в месте бобышка. Помпа лодки в сухой структуре имеет вес в двадцать килограмм. Тем не менее, схема этого изделия может встречаться в очень редких случаях. Однако любой человек может изготовить помпу самостоятельно, так как в глобальной сети присутствует вполне достаточное количество инструкционных материалов. Важно также учесть, что водометные лодки имеют большую степень рентабельности, чем лодки с простым двигателем.

Водометные лодочные моторы для надувных лодок изготавливать гораздо проще, чем для крупных катеров с водометным двигателем. Основным преимуществом является то, что для данного вида лодок могут быть использованы практически любые разновидности моторов независимо от конструкции. Рекомендуется для них выбирать водометные движители, мощность которых составляет от пятнадцати до двадцати л.с.

Наиболее подходящим вариантом мотора для лодки считается подвесной мотор. В сравнении с мотором стационарного образца подвесной водометный лодочный мотор не охватывает полезный лодочный объем, легко подвергается демонтажу. Устройство характеризуется небольшим весом, высоким уровнем УМ, простой конструкцией, а также доступностью в эксплуатации.

Положительные и отрицательные особенности

Водометные движители характеризуются следующими достоинствами:

• хорошая степень защищенности от повреждений механического характера, а также возможность предотвратить кавитацию;
• судно может проходить через мелководье, преодолевать водоемы, повергшиеся засорению, а также иного рода препятствия, которые выступают из воды. Водометные движители здесь оказываются оптимальнее, чем простые моторы винтового типа, у которых может пострадать винт либо основной мотор;
• гарантия безопасности – импеллер располагается во внутренней части изделия и не несет опасности для тех людей, которые находятся вблизи лодки;
• водометные лодочные моторы обеспечивают катерам большую устойчивость и отличную управляемость;
• водометные движители позволяют лодке либо катеру разворачиваться прямо на месте, а также перемещаться вперед бортом;
• исчезает необходимость в использовании реверса, имеется возможность для резкого торможения;
• более низкий шум гидродинамического типа, чем у движителей винтовых.

• кПД на небольших скоростях меньше, чем у винтовых систем;
• затрудненный процесс перенесения водной массы через днище водного транспорта к самому насосу;
• водозабор функционирует подобно помпе, затягивая мелкий мусор со дна. Из-за этого может забиться охладительная система или повредиться водовод, а также импеллер;
• высокая вероятность износа ротора, потому что эксплуатация судна происходить в районах мелководья;
• дорогой ремонт;
• катер водометный может барахлить, находясь на небольшом ходу.

Выбор водомета

Во время подбора изделия данного типа для лодки или катера необходимо владеть информацией, касающейся 3-х базовых составляющих водного средства передвижения:

В отношении движителя – это характеристики тяговые, которые зависят от степени мощности самого двигателя, а также от того, насколько быстро движется судно.

В отношении двигателя – это характеристика скорости внешнего образца, зависимая связь мощности самого двигателя и того, как быстро он совершает движения.

В отношении корпуса самого катера – сопротивление буксировочного вида, прямая зависимость сопротивляемости корпуса от той скорости, с которой он перемещается. Данного рода характеристики могут быть рассчитаны в случае многообразных загрузках судна.

Важное о водометах

Водометные лодочные моторы – отнюдь не идеальный способ хождения по мелководью.

Стоить помнить, что вместе с водой в систему охлаждения, импеллер или водовод может затянуть песок, мелкий мусор и прочие частички.

В случае постоянного хождения по мелководью может износиться ротор и стартер.

Ну а за счет всасывания определенного объема воды увеличивается общий вес судна, так что легкого выхода на глиссирующий режим от этих движков ждать не стоит.

Если сравнивать водометные лодочные моторы с земноводной техникой, то они похожи на вездеходы.

Конструкция водометного двигателя

Главными элементами такого механизма, как и в классическом варианте, являются двигатель внутреннего сгорания и винт, только последний расположен внутри длинной трубы, проложенной вдоль корпуса лодки. Разумеется, «труба» — это слишком упрощенный термин. Правильное название этой части двигателя – водовод, а состоит он из следующих узлов:

• водозаборник: передняя часть, по которой вода поступает к винту;
• спрямляющий аппарат: благодаря этому элементу вращательное движение закрученного винтом водного потока трансформируется в прямолинейное;
• сопловой аппарат: завершающая часть «трубы», из которой вода выбрасывается наружу.

Еще один важный элемент водомета – реверсивно-рулевое устройство, благодаря которому лодка может менять направление движения, а также давать задний ход.

Схема конструкции водометного двигателя

Винты (их также называют рабочими колесами или импеллерами) бывают нескольких видов:

• Осевые: наиболее просты в изготовлении, но обеспечивают самый низкий КПД и ввиду ярко выраженного эффекта кавитации могут работать только на низких оборотах.
• Осе-диагональные: имеют более высокий КПД и рассчитаны на среднеоборотистые двигатели;
• Диагональные и шнековые: наиболее современные и чрезвычайно сложные в изготовлении разновидности, характеризуются самым высоким КПД и способны работать с высокооборотистыми двигателями.

Среди всех составляющих водомета винты находятся на первом месте по сложности изготовления. Для этого применяется метод точного литья с последующей шлифовкой.

Не стоит приобретать водомет с импеллером, лопасти которого приварены к ступице, а не составляют с ней единое целое: такие винты зачастую имеют дисбаланс, что приводит к их разрушению при повышенных оборотах.

Гидрореактивный движитель или Электрический «водомет»

Электрический водомет — это двигатель и силовая установка: два в одном устройстве проект итальянского стартапа DeepSpeed. Сконструирован он аналогично ободному двигателю: только лопасти прикреплены не к центральной ступице, а к ободу корпуса, вода же протекает через середину.

Если сравнить DeepSpeed с гребными винтами и обычными водометами, то преимущества очевидны. Во-первых, механические потери при ее работе практически сведены к нулю: нет шестерен, валов или универсальных шарниров, передающих мощность от двигателя к приводу, а только пара проводов, проводящих ток от батарей.

Во-вторых, компактный и легкий корпус, который весит всего 75 кг (без аккумуляторной батареи) занимает гораздо меньше места, чем двигатель и топливный бак. В-третьих, в отличие от гребного винта, эффективность которого снижается с увеличением скорости движения из-за кавитации и потерь, в DeepSpeed за счет мощной энергии струи повышается эффективность и энерговооруженность лодок.

DeepSpeed объединяет водометную турбину, аккумуляторную батарею и электронику управления, а также систему получения энергии на борту. Таким образом, Sealence планирует выпускать комплекты силовых установок для модернизации судов, оборудованных бензиновыми или дизельными двигателями.

Бизнес-история «гидроводомета» родилась летом 2007 года из, казалось бы, шутки. Именно тогда спортивная моторная лодка Вильяма Гоббо – нынешнего CEO и идейного лидера стартапа – вышла из строя. Счет 20000 евро на ремонт старого 8-цилиндрового двигателя США, который пришел по электронной почте, озадачил. «На эти деньги, — пошутил Вильям в разговоре друзьями, — я лучше установлю электродвигатель и сэкономлю на бензине».

Чуть позже, загоревшись идеей, он сделал компьютерную модель установки, а первый рабочий прототип увидел свет в 2010 году.

Но только в 2021 году идея получила научное подтверждение и стала реальной. К проекту подключился Эрнесто Беннини — один из крупнейших в мире специалистов по гидродинамике и реактивным двигателям.

Прототип DeepSpeed 2021 года похож на корпус реактивного авиационного мотора, поскольку, как и турбовентиляторный двигатель, он спроектирован, чтобы направлять воду (а не воздух) в переднюю часть, ускоряя ее через меньшее выпускное сопло. Вращающиеся лопасти одноступенчатого рабочего колеса создают тягу, обеспечивая большую скорость при меньших энергопотерях на высоких оборотах.

Чем быстрее движется лодка, тем больше воды подается в водомет, повышая его общую эффективность. Поскольку двигатель с водометным движителем расположен снаружи корпуса, а не внутри него, снижается уровень шума и вибрации, передаваемых не корпус. Кроме того, для такого устройства не требуется дополнительная система охлаждения – его эффективность обеспечивает набегающий поток воды.

Некоторые производители лодок уже рассматривают варианты установки реактивных движителей DeepSpeed на вновь разрабатываемые или на существующие конструкции лодок при их модернизации.

Amer Yachts и Scanner Marine еще в апреле 2021 объявили, что работают над установкой электрических гидроактивных двигателей DeepSpeed на их Envy 710 RIB.

Малозаметные стратегические бомбардировщики Нортроп В-2А «Спирит» на базе 509-го авиакрыла Уайтмен в Миссури Фото: https://www.taringa.net/posts/imagenes/18143532/Northrop-Grumman-B-2-Spirit-Mix-de-fotos.html

Новая силовая установка DeepSpeed DS-780 мощностью 680 л.с. и крутящим моментом 1500 Н • м.имеет пиковую мощность тяги, которая эквивалентна достаточно «прожорливому» двигателю внутреннего сгорания. Ожидается, что модель будет максимально эффективна в диапазоне скоростей от 16 до 26 узлов на полуглиссирующих корпусах яхт. Другая мощная, но меньшая по размерам силовая установка DS-420 предназначена для быстрых лодок с ожидаемой номинальной мощностью – 300 л.с., и крутящим моментом- 560 Н • м.

В перспективе Sealence планирует вывести на рынок полный пакет гибридных и электрических силовых установок, с модульной системой литий-ионных батарей, солнечными панелями, дизельным резервным генератором питания и расширенной линейкой движителей DeepSpeed, управляемых через Smartbox. На сегодняшний день – это лодки длиной от 9 до 24 метров.

Рассказ о проекте DeepSpeed будет неполным, если не упомянуть историю о том, как стартап нашел 3 миллионов евро инвестиций. На краудфандинговой площадке в два этапа были собраны средства необходимые для запуска стартапа. Успех впечатляет и его легко объяснить. Итальянские инженеры представили интересный и реальный работающий проект. Уважение вызывают научные изыскания команды, постоянное тестирование стартапа и совершенствование продукта, который выпускается частной фирмой без особой господдержки.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

Теги: Технологии водомет гидрореактивный Двигатель GE9X движитель электродвигатель

Предыдущая статья В России разработаны уникальные синтезируемые материалы для применения в авиационных двигателях

Следующая статья Вертолетный двигатель Safran работает на 100% авиационном биотопливе

Предоставлено SendPulse

Нравится 0

• 0
• 0
• 0
• 0

Преимущества и недостатки

За счет установки водометного двигателя владелец плавсредства выигрывает в следующем:

1. Поскольку спрятанному в водоводе винту наматывание водорослей не грозит, лодка приобретает способность легко перемещаться по заросшим водоемам.
2. Удары винта о дно также исключены, что дает возможность беспрепятственно плавать в местах с небольшой глубиной или с отмелями.
3. Лодка с водометом становится безопасной для купальщиков, водолазов и обитающей в водоемах фауны.
4. В отличие от обычных гребных винтов, рабочие колеса водометов, особенно современные, защищены от негативного воздействия кавитации.

Но придется примириться и с некоторыми недостатками:

1. При той же мощности двигателя лодка будет двигаться медленнее, чем с обычным винтом.
2. Ухудшается управляемость.

Кроме того, лодка становится тяжелее из-за веса воды, заполняющей водомет.

Для того чтобы поменять трубы в квартире, необязательно вызывать бригаду мастеров. Замена труб в квартире своими руками существенно сэкономит средства несмотря на всю сложность данного предприятия.

Как правильно соединить унитаз с канализационной трубой, смотрите тут. Обзор основных вариантов.

Слабый напор воды в квартире — не такая уж редкость. Если водоканал не может исправить ситуацию, воспользуйтесь нашими советами: https://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/kak-uvelichit-napor-vody-v-kvartire.html. Способы увеличения давления воды — от замены труб до установки насосной станции.

Самодельный водомет для лодки ПВХ

По сравнению с лодками объёмного размера, лодки из ПВХ считаются самыми практичными и компактными. В том случае если на них потребуется установка водометного оборудования.

Так как к суднам такого вида подходит практически любая модель лодочных двигателей. Поэтому если лодка будет развивать до 20 лошадиных сил, то этого будет вполне достаточно.

На рынках города можно найти абсолютно любую конструкцию, в соответствие с этим проблем с его приобретением быть не должно. Так что купить детали можно ориентируясь на свой вкус.

Не рекомендуется использовать моторы, имеющий крупный вес, поэтому при создании модели оборудования важно обратить внимание на облегчённые конструкции

В большинстве случаев лучше брать детали импортных производителей, так как изделия российского производителя считаются менее качественными.

Материалы для изготовления:

1. Двигатель.
2. Оборудование редуктора.
3. Железный диск, с прорезями для болтов.
4. Деталь для крепления ходовой части.
5. Устройство для сварки.
6. Схема сборки водосборника.
7. Чертёжные материалы.
8. Штуцеры для соединения деталей.
9. Смесь для склеивания.

Подготовка

Самый ответственный момент при изготовлении мотора – это его чётко продуманная схема его производства. Так как малейшая неточность может привести к аварийной ситуации.

После каждого соединения деталей, важно обязательно перепроверять на качество её закрепления, опираясь на данные сделанного макета. При этом нужно учитывать каждое действие, данная работа является очень ответственной

Изготовление

Ширина основного отверстия водомета для сбора воды должна иметь несколько меньшую окружность по сравнению с наружным входом патрубка.

В некоторых случаях в местах с очень тенистым дном, во время проплывания могут наблюдаться некоторое замедление хода двигателя, по причине попадания травы в моторный отсек.

Именно поэтому такие места следует избегать.

Установка профессионального очистительного устройства для лодочных двигателей не обязательно, в этом случае вполне подойдут и обычные фильтры.

Если вы первоначально решили создать искусственно созданный водомет, то для того, чтобы он прослужил в течение нескольких лет, в первую очередь, не нужно браться за первую попавшуюся схему построения мотора, важно просмотреть все необходимо важные видео и фото материалы, а так же пообщаться на форумах с людьми, знающими технологию производства. Главная часть работы двигателя заключается в расположении винта

Важно чтобы он был размещён в соответствии с размерами самого моторного отсека.

Главная часть работы двигателя заключается в расположении винта

Читайте Ловля рыбы фидером — Тактика

Важно чтобы он был размещён в соответствии с размерами самого моторного отсека.. Вообще лодки из ПВХ не являются быстроходным судном, поэтому на них используются моторы малой мощности по сравнению с катерами

Что будет вполне достаточной для речных прогулок и для ловли рыбы

Вообще лодки из ПВХ не являются быстроходным судном, поэтому на них используются моторы малой мощности по сравнению с катерами. Что будет вполне достаточной для речных прогулок и для ловли рыбы.

Создав свою собственную конструкцию, в итоге можно получить очень эффективную и качественную вещь. Возможно, что он окажется гораздо лучше и выгоднее фабричного.

Принцип работы

Выбрасывая с большой скоростью воду, водомет создает реактивную тягу, которая и приводит лодку в движение. Рассмотрим данный процесс более детально:

1. Вода поступает в расположенный в передней части лодки водозаборник. Он снабжен сеткой, которая отфильтровывает водоросли и плавающий в воде мусор. Конструируя водозаборник, инженеры стремятся обеспечить ламинарное течение воды в нем, так как наличие турбулентности на подходе к винту значительно ухудшает характеристики двигателя.
2. Винт с силой отбрасывает воду назад, при этом она попадает в сужение, благодаря чему ее скорость возрастает.
3. Спрямляющий аппарат, как уже говорилось, увеличивает скорость потока за счет преобразования его вращательного движения в поступательное. Его лопаткам стараются придать такую форму, которая обеспечивала бы наименьшее сопротивление движущейся жидкости. Производители применяют различные конструкции спрямляющих аппаратов. Одна из них – лопаточное поджатие – позволяет использовать данный элемент одновременно в качестве соплового аппарата.
4. Далее поток попадает в сопло (если эту функцию не выполняет спрямляющий аппарат). Благодаря небольшому проходному сечению, давление воды здесь преобразуется в скорость – этот эффект и называется поджатием.

Схема работы водомета

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Мощность реактивной струи можно сравнить с мощностью, снимаемой с вала гребного винта. Проектирование высокой скорости водометного движителя ограничивается несущей способностью струи. Для увеличения тяги больший объем воды должен подаваться при большем давлении. Однако, мощность самого двигателя ограничивается тем же количеством лошадиных сил двигателя и главным понятием при оценке мощности водомета является реактивная тяга. Это можно сравнить с выбором диаметра и шага гребного винта, когда при одной и той же мощности двигателя в лошадиных силах, мощность лодочного мотора может меняться в зависимости от параметров винта. Увеличение реактивной тяги водомета за счет сужения пропускной способности сопла приводит к увеличению мощности лодочного мотора, но и снижает скорость движения лодки. Водометная насадка была спроектирована не для достижения максимальной скорости движения лодки, а для средней скорости при разумной нагрузке. Однако скорости в 80-90% от скорости движения лодки на моторе с гребным винтом удалось достичь. Это потери скорости перевешиваются возможностью лодки передвигаться по щиколотку воды — акваториях, которые являются недоступными для моторов с гребным винтом. Водометы гораздо менее восприимчивы к повреждениям из-за подводных столкновений и более просты в обслуживании. Только подшипник вала необходимо периодически смазывать через масленки при техническом обслуживании водометной насадки.