О возможности повышения эффективности гребного колеса при высокой скорости судна

1 / 11

МАШИНОВЕДЕНИЕ, СИСТЕМЫ
ПРИВОДОВ И ДЕТАЛИ МАШИН
DOI: 10.18698/0236-3941-2016-1-101-111
УДК 519.673-73:629.12
О ВОЗМОЖНОСТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГРЕБНОГО
КОЛЕСА ПРИ ВЫСОКОЙ СКОРОСТИ СУДНА
Н.М. Якимов1 , С.Д. Попов2 , С.Н. Чувашев1
1МАТИ–РГТУ им. К.Э. Циолковского, Москва, Российская Федерация
e-mail: ;
2МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
При создании перспективных судов на воздушной подушке желательно при-
менение гребных колес, но для экономической и энергетической эффективно-
сти скорости судов должны превышать критическое значение 20. . . 40 км/ч.
Гребные колеса традиционной конструкции при таких скоростях могут иметь
отрицательный КПД, что показано и в приведенных вычислениях. Цикл вы-
числительных экспериментов позволил выявить и устранить причины этого
путем выбора разрезных лопаток, расположенных радиальными группами под
разными углами. Это позволило улучшить гидродинамику лопаток и достичь
стабильно высокого тягового КПД (порядка 50%) в диапазоне 5. . . 45 км/ч, что
открывает перспективы применения гребных колес для широкого класса судов.
Ключевые слова: гребное колесо, высокие скорости судна, вычислительный экс-
перимент, форма лопаток, эффективность.
INCREASING ROWING WHEEL EFFICIENCY OF WATERCRAFT
AT HIGH-SPEED
N.M. Yakimov1, S.D. Popov2 , S.N. Chuvashev1
1Moscow Russian State Technological University n.a. K.E. Tsiolkovsky,
Moscow, Russian Federation
e-mail: ;
2Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
Rowing wheels would be preferable for the advanced hovercrafts, but in order
to achieve the desirable cost and energy efficiency, a hovercraft must be able to
move at velocities higher than their critical velocity value of 20. . . 40 km/h. At such
velocities, the conventional rowing wheels can have a negative efficiency factor.
It is demonstrated through the calculations presented in the article. A series of
conducted computational experiments allowed both determining and eliminating the
origins of this effect by selecting the divided blades fixed at different angles in radial
arrays. This allowed improving the blades hydrodynamical properties and provided a
permanently high propulsive efficiency (about 50%) within the range of 5 to 45 km/h.
This opens up a prospect of using the rowing wheels for a wide range of watercrafts.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение” 2016. № 1 101