От шеста до азипода.

Часть II.

 

Применение гребного винта в качестве судового движителя, как и любое другое устройство, кроме очевидных достоинств имеет и недостатки, которые вынуждали и вынуждают кораблестроителей и эксплуатационников, искать способы как уменьшить или совсем устранить влияние недостатков винта на эффективную и безопасную эксплуатацию судов.

Для предохранения винтов от повреждения при плавании судна во льдах, особенно в арктических, вокруг винта, особенно регулируемого шага, стали устанавливать защитные кожухи в виде цилиндрической насадки. На российских атомных ледоколах четырех лопастные винты фиксированного шага делают сборными, то есть каждая лопасть крепится к ступице болтами. Это позволяет в случае повреждения отдельной лопасти сравнительно легко поменять её на запасную.

Применение гребного винта в насадке получило применение не только для защиты винта от повреждения, но даже в большей степени в качестве совместного движительно-рулевого комплекса.

Такая схема позволила значительно улучшить маневренные характеристики судов, особенно речных и река-море плавания без использования носовых подруливающих устройств.

В движительно-рулевом комплексе, насадка делается поворотной и поворачивается в нужную сторону при перекладке руля, если он предусмотрен, или вместо руля, если он не предусмотрен. Использование на речных судах и судах река-море плавания двух поворотных насадок позволяет эффективно и безопасно управлять судами длиной до 140 метров без использования носовых подруливающих устройств и разворачивать их на стесненной акватории на месте.

Первоначально на судах устанавливались синхронные поворотные насадки, которые при перекладке руля одновременно поворачиваются в туже сторону, однако это не совсем удобно, поэтому значительно улучшает поворотливость судов применение асинхронных поворотных насадок, что позволяет перекладывать каждую насадку отдельно в нужную сторону. Разумеется, в этом случае возникает некоторое усложнение в рулевом устройстве и его удорожание, однако значительное улучшение эксплуатационной эффективности, сводит данный негативный эффект на нет.

Возможно, что именно применение гребного винта в поворотной насадке натолкнуло инженеров на мысль и они стали разрабатывать винто-рулевые колонки.

винт

Винто-рулевая колонка объединяет в себе судовой движитель и рулевое устройство. Таким образом, на судне, на одно устройство становится меньше, а это уже хорошо.

Суда, оборудованные винто-рулевыми колонками, обладают повышенной маневренностью, что особенно важно для судов часто эксплуатирующихся в стесненных условиях, например речные суда и суда река-море плавания, суда технического флота и специального назначения, суда которым по характеру выполняемой работы необходимо довольно продолжительное время маневрировать на ограниченной акватории или на одном месте.

Кроме этого, такие суда более устойчивы на курсе, так как у них почти отсутствует сила бокового упора.

В винто-рулевых колонках могут применяться как винты фиксированного шага, так и винты регулируемого шага.

винт

В настоящее время на судах устанавливаются винто-рулевые колонки нескольких известных производителей, например немецкой компании Schottel, а также компании Rolls-Royce, в которую входит шведская компания Kamewa, финская Aquamaster, норвежская Ulstein.

винт

В винто-рулевой колонке вращение гребного винта осуществляется при помощи редуктора и системы валов с шестеренками.

На первый взгляд такая конструкция выглядит сложным и, следовательно, дорогим устройством. Однако производители винто-рулевых колонок добились такого уровня надежности всех деталей и узлов в устройстве, что их эксплуатация в конечном оказывается дешевле чем традиционной схемы – судовой движитель и рулевое устройство, а эксплуатационная эффективность таких судов выше, чем у судов с классической схемой.

Дальнейшим развитием винто-рулевых колонок, стало создание финской компанией Вяртсиля (Wartsila), устройства, в котором гребной винт фиксированного шага вращается электромотором, расположенным в одном корпусе с валом и винтом. Такое устройство получило название «Азипод» (Azipod – Azimuthing Podded Drive).

азипод

Данное устройство было впервые создано в конце 80-х годов компанией Kvaerner Mas-Yards в сотрудничестве с компанией ABB Stromberg Drives. Уже в декабре 1990 г первый Азипод мощностью 1,5 МВт был установлен на судно «Seili». А в 1994 году Азипод мощностью 11,4 МВт был установлен на арктическом танкере «Uikku», дедвейтом 16000 тонн.

Суда с азиподами – это дизель-электроходы, так как их главный или главные двигатели, вращают не гребные валы, а генераторы, которые вырабатывают переменный ток, который через выпрямители и управляющие системы вращает электромотор, на валу которого установлен гребной винт. Корпус, в котором находится электромотор на вал которого установлен винт, имеет каплеобразную форму и вращается на 360 градусов. Таким образом, в обычном положении азипод отбрасывает струю и толкает судно вперёд, а если его развернуть на 180 градусов, то он будет «тянуть» судно. Причем, что интересно, судно оборудованное азиподом, лучше преодолевает льды, двигаясь кормой вперед.

Кроме перечисленных судовых движителей существуют и применяются на судах водометные движители и крыльчатые движители.

механизмВ водомётном движителе судно приводится в движение за счет выталкиваемой струи воды. Водометные движители устанавливаются на быстроходные небольшие суда и суда, которые эксплуатируются в условиях, при которых существует высокий риск повредить винт, например на судах, занимающихся сплавом леса. Надежные водометные движители выпускает шведская компания Камева, которая входит в английскую компанию Роллс-Ройс.

Крыльчатые движители выпускает немецкая компания Voith Schneider Propellers (VSP). Крыльчатые движители позволяют судну перемещаться в любом направлении, путем разворота лопастей. Суда оборудованные крыльчатыми двигателями обладают очень хорошей поворотливостью, поэтому их устанавливали в основном на портовых буксирах.

 


Автор капитан Валерий Николаевич Филимонов

1+