Привет! Меня зовут Colt и я пишу посты на яхтенную тематику.
Сегодня предлагаю поговорить про винт и гребное колесо.
Гребное колесо известно человечеству очень давно. На римском барельефе 527 г. до н. э. изображена странная либурна (узкое длинное быстроходное судно), у которой три пары колес с лопастями, уходящими в воду. Предполагается что волы ходили по кругу и приводили их в движение.
А в Китае согласно источникам еще в 1161 г. была построена речная джонка длиной 110 м с гребными колесами, приводимыми в движение ветряками.
Да и с появление парового двигателя первые суда тоже получили привод в виде гребных колес.
Больше 1500 лет господствовало гребное колесо и лишь в 1843 г. проиграло винту: два судна «Раттлер» и «Алекто», винтовое и колесное с паровыми машинами одинаковой мощности, были счалены кормами и дан ход. Винтовой «Раттлер» перетянул колесный «Алекто» и буксировал его со скоростью 2,5 узла.
Качество фоток тогда было так себе, но вот так это выглядело
Но почему винт начали использовать так поздно, ведь наши предки не были дураками и про винт знали очень давно, с Архимеда? Почему использовали колесо и делали колесные пароходы?
Дело было в 3 вещах:
1. В отсутствии двигателя. Гребному винту нужны обороты. Низкооборотистый паровой двигатель тех времен идеально подходил для неторопливого вращения гребного колеса, а для работы винта требовалось высокая частота вращения, которую паровые двигатели тогда просто не могли развить.
2. Простоте создания и установки (с учетом технологий тех лет). Сделать лопастное колесо и переоборудовать парусник в моторное судно было относительно просто. На палубу ставился двигатель (от парового до волов), на нее же ставилась ось колеса, вешались колеса. Минимум редукторов и сложного оборудования. И дырявить дно не надо.
3. Простоте обслуживания и ремонтопригодности
Починить сломанное колесо и установить новую плицу взамен сломанной до 19 века было значительно проще, чем создать и обслуживать упорный подшипник вала винта и уплотнение для вала. Если у вас есть топор и молоток, то вы скорее сделаете катамаран с гребным колесом, а не винт с редуктором. пример подобной простой самоделки
При этом гребным колесам были присущи следующие достоинства:
-Гребные колеса создают хороший "упор" с места что хорошо для тягача –буксира
-Они позволяли судам разворачиваться на месте и хорошо маневрировать.
-Легко ремонтировались в условиях отсутствия инструмента и серьезных ремонтных мощностей
Недостатки тоже были
- Гребные колеса боятся волны, часто одно колесо погружает в воду, а второе оказывается в воздухе. Эксплуатация в море было крайне сложной, терялась управляемость.
- КПД гребных колес не более 20-30%, что достаточно мало. А с учетом КПД парового двигателя тех времен в 2-8%, все становилось совсем печально. А еще колеса мешали идти под парусами и тормозили корабль.
-Гребные колеса поднимали центр тяжести судна и занимали место на палубе. Особенно это раздражало военных, которым надо было размещать на палубе пушки. А уж как их бесило то, что колеса были прекрасной незащищенной целью, попадание в которую лишало судно хода...
Пятая часть палубы занята, да и движитель весьма заметен для противника
В общем винт с его КПД в 30-50% выглядел со всех сторон очень интересно.
А учитывая что водяное сопротивление винта было в разы меньше колес, он размещался ниже палубы, а машина для него размещалась в трюме, позволяя отказаться от размещения в трюме чушек балласта, то появление винтовых машин было делом времени.
Появление более оборотистых паровых двигателей и надежных редукторов решило проблему. Попутно разработали по настоящему простую и быструю технологию переоборудования парусников в пароходы.
Переоборудовали парусники вот в такие пароходы. Просто среди мачт появлялась труба
Цитата из Вики Деревянный корпус разрезали примерно пополам и делали деревянную же вставку с машинным отделением, мощность которого для крупных фрегатов составляла 400—800 л. с. При этом весовая нагрузка только улучшалась, — тяжёлые котлы и машины располагались в основном под ватерлинией и исчезала необходимость в приёме балласта, количество которого на парусниках иногда достигало сотен тонн. Винт размещали в специальном колодце в корме и снабжали его подъёмным механизмом, поскольку при ходе под парусами он только мешал движению, создавая дополнительное сопротивление. Аналогично поступали и с дымовой трубой, — чтобы она не мешала оперировать парусами, её делали телескопической (по типу подзорной трубы). Проблем с парусным вооружением практически не возникало, — оно оставалось на своём месте.
При этом эффективность машины в 700 лошадей с винтом была равна эффективности машины в 1200 лошадей с колесами.
Так винт начал победное шествие по планете. А гребные колеса остались только на мелководных речных кораблях и буксирах, где требовался "упор" и тяговитость.
Вот собственно и вся короткая история победы винта над гребным колесом.
"А весло? Весло и космолет то тут причем?!" – спросит внимательный читатель
Смотрите:
КПД лопастного колеса =20- 30% и нужно много места
КПД винта =30-50% и нужны высокие обороты
КПД водомета =55% (до 65% на скоростях больше 100км/ч) и нужно сложное и нежное оборудование боящееся песка и камней
А КПД весла =70-85% при необходимости иметь только весло. Двигатель тоже не нужен.
Идеальная вещь в аварийном комплекте, даже при наличии на технике двигателя. Места много не занимает, а в случае отказа всего –пригодится. Да и с аборигенами удобнее разговаривать держа в руке весло, а не компактный электродвигатель.
Авиационная спасательная лодка. С веслами. Предназначена спасения экипажей военных самолетов приземлившихся на воду
Поэтому готов поспорить, что старое доброе весло в том или ином виде всегда будет находиться в спасательном комплекте самых продвинутых звездолетов.
That's all, folks!
Желающие читать меня в телеграмме - ищите на канале "Яхта"
