Чем лучше водометный мотор

Недостатки и преимущества современных водометов

Водометные движители имеют немало преимуществ перед «обычными» комплексами с гребным винтом, но, тем не менее, им еще предстоит завоевывать популярность у любителей водного отдыха. Ниже хорошо известный читателям «КиЯ» морской писатель и журналист Дэг Пайк пытается разобраться, почему одни катеростроители применяют водометные движители, а другие игнорируют их, и ответить на вопрос — имеют ли водометы перспективы на рынке прогулочных судов?

В использовании современных водометных движителей действительно много необычного. Странность заключается в том, что сегодня они находят применение исключительно в двух как бы противоположных — «полярных» — областях судостроения. Это или многовальные водометные установки большой мощности на гигантских скоростных паромах (о чем подробнее можно прочитать в статье Н. Корытова). Или это водометы на самых малых скоростных аппаратах — гидроциклах, причем для них это единственный вариант движителя. Весь же основной объем рынка прогулочных моторных судов по-прежнему составляют катера и мотолодки с гребным винтом. (О водометных подвесных моторах говорить не будем, поскольку они выпускаются в крайне незначительном количестве.)

Для непосвященных водометный движитель представляет собой просто тот же гребной винт, но заключенный в трубу, однако в действительности это один из самых сложных видов пропульсивных систем. Водомет прежде всего — насос, который всасывает воду через входное отверстие, разгоняет ее и выталкивает наружу через сопло. Сопло может поворачиваться в горизонтальной плоскости, обеспечивая поворот судна, а перекрывающий сопло дефлектор может повернуть струю воды обратно, что даст судну задний ход.

В водомете довольно велики потери на трение, поскольку вода течет внутри трубы, однако этот недостаток компенсируется повышенной эффективностью крыльчатки насоса — рабочего колеса, импеллера водомета. В итоге по своим пропульсивным характеристикам современный водомет практически не уступает гребному винту, а на самых высоких скоростях нередко и превосходит его.

Водомет весьма популярен там, где быстроходное малое судно должно беспрепятственно двигаться по мелководью. Фирма «Воспауэр» — подразделение известной английской компании «Воспер Торникрофт», которая строит патрульные катера и малые военные корабли, разработала целый ряд водометов для новейших десантных судов, поскольку только этот движитель позволяет такому судну на ходу «выскочить» на берег, а затем и самостоятельно сняться с него за счет обратной струи, которая гонит воду под корпус. Это преимущество можно использовать и на прогулочных судах, специально спроектированных для высадки на необорудованный отмелый берег. Возможно, именно поэтому американская компания «Хинкли» установила водомет на свою 36-футовую модель дейкрейсера, которая не случайно названа «Пикник».

Безопасность — еще одна положительная черта водомета. Крыльчатка находится внутри лодки и не представляет опасности для людей, находящихся рядом в воде. Это — главная причина, по которой водометы применяются на гидроциклах и на буксировщиках воднолыжников. Спасательные катера — еще одна область, где безопасность водометов может сыграть решающее значение.

В большинстве случаев водометы добавляют катеру солидную толику веса. Уточним: не столько сам движитель, сколько находящаяся в нем постоянно вода. При расчете ходкости скоростных судов вес этой воды должен быть приплюсован к весу судна. Частично этот добавочный вес может компенсироваться отсутствием в линии валопровода реверс-редуктора, поскольку реверс и «стоп» обеспечиваются простым поворотом дефлектора (однако в большинстве установок необходима хотя бы муфта сцепления между двигателем и водометом, чтобы мотор мог работать независимо от режима работы движителя).

Водометы меньше подвержены поломкам от плавающего мусора, чем обычные винты (что может быть большим плюсом, скажем, для судов портофлота), однако это же соображение заставляет не отказываться от того же реверс-редуктора, чтобы иметь возможность противоположно направленной струей «промыть» забившуюся мусором решетку входного отверстия. Иногда для удаления мусора от входного отверстия используются специальные подвижные пальцы.

Читайте также:  Обслуживание лодочного мотора мтр марине

Еще одно преимущество водомета — удивительная мягкость работы трансмиссии и почти полное отсутствие вибрации, что немаловажно для прогулочных яхт.

Недостатки

Высокая стоимость водомета — одна из важнейших отрицательных сторон. Стоит он примерно в полтора раза больше, чем обычный винто-рулевой комплекс. Для некоторых типов катеров это может вылиться в солидную прибавку к цене и наверняка будет отвергнуто покупателями как ненужная роскошь.

В основном негативная реакция потенциальных покупателей сосредоточена на рулевой системе: управление судном с водометным движителем существенно отличается от управления обычным винтовым судном, особенно при маневрировании в стесненных акваториях. Преимущество судна с водометным движителем в том, что оно сохраняет полную управляемость, когда дефлектор установлен в нейтральное положение — это особенно важно в узкостях. Однако есть и минусы. Проблема возникает, когда водитель переходит от обычной однорычажной системы управления к рычагам управления водометом.

Некоторые изготовители водометов пытаются скопировать привычную однорычажную систему, но это, скорее, медвежья услуга. Конечно, в некотором смысле это помогает водителю освоить водометный движитель, однако он должен постоянно помнить, что у водомета роль нейтрального положения реверс-редуктора нередко исполняет заслонка-дефлектор, распределяющая потоки воды. Так что и при включенном водомете можно стоять на месте — когда потоки, направленные на «реверс»и передний ход, будут уравновешивать друг друга.

Хитрость управления водометом состоит в том, что рукоятку газа надо использовать только в открытом море, а в порту следует пользоваться дефлектором. Однако эта хитрость, особенно в случае сдвоенных водометов, оченьтяжело дается тем, кто привык управлять обычным винтовым судном.

Иногда пытаются решить эту проблему путем некоторой автоматизации управления с применением электроники. Такие системы электронного управления предлагает, например, новозеландская «Гамильтон Джет». «Воспауэр» в качестве альтернативы предлагает управление типа «джойстик». Джойстиком можно управлять и двумя водометами сразу. Вам необходимо лишь «указать» рычагом направление, в котором надо двигаться (можно даже лагом), и электроника даст исполнительным механизмам именно те команды, которые обеспечат требуемый результат. Бывает и по одному джойстику на каждый из двух водометов.

Знакомство с управлением водометами требует времени. Шведская катеростроительная фирма «Сторебро», выпускающая небольшие катера с водометными движителями, рекомендует владельцам пройти двухдневный курс обучения.

Конструкторы «Гамильтона» вдобавок к стандартным рычагам поставили на «332» еще и муфту сцепления, встроенную в линию валопровода, а значит, добавили еще один рычаг.

Хотя освоение водомета и требует некоторого времени, те, кто уже привык к нему, очень высоко ценят такое качество водометного судна, как маневренность.

И последнее препятствие на пути водомета к завоеванию рынка прогулочных судов — подверженность обрастанию. Если водомет используется регулярно, проблема не возникает, поскольку проходящий через канал поток воды препятствует обрастанию, однако стоит оставить катер без использования всего на две летние недели, и водомет так «обрастет», что катер потеряет 10% своих скоростных данных. Покрытие водомета изнутри противообрастающими красками дает положительный эффект, но для окраски установку придется полностью разобрать. Кроме того, постоянный поток воды через некоторое время просто смоет эту краску.

Огромные возможности

Рынок прогулочных судов предоставляет огромные возможности для применения водометных движителей, однако фактически завоевывается ими очень медленно. На сегодня лишь немногие крупные суперяхты оснащены ими, что обеспечивает большую гибкость в выборе хода на малых и больших скоростях при использовании комбинированных силовых установок, когда, например, в ДП установлена ускорительная газовая турбина. Использование двух водометов, работающих от двух бортовых дизелей, и привода Арнесона, работающего от центральной газовой турбины, дает весьма широкие возможности варьировать скорость.

Читайте также:  Дизельный мотор опель кадет

Переходя от крупных судов к малым, упомянем эксперименты английской компании «Сансикер» с водометами «Рива Липе» на катере «Ренегэйд-60» (которые, однако, уже прекращены).

Итальянская компания «АБ Яхте» установила сдвоенные водометы на свое перспективное спортивно-круизное судно длиной 55 футов, а затем сдвоенные водометы «Гамильтон», работающие от дизелей «Катерпиллер» мощностью 1350 л.с., на свою последнюю модель — «Фоллиа-72».

«Камара» устанавливает водометы на свои 60-футовые спортивно-круизные суда, но на меньших судах, если не считать «Сторебро J32» и «Хинкли», использование водометов носит единичный характер.

«Праут Катамаране» установила водометы на свой катамаран «Праут-62», а позднее — на 64-футовые суда. Это последняя модель водомета от «Воспауэр», работающая от двух дизелей «MAN» мощностью 1200 л.с. Сопло водомета поворачивается не только в горизонтальной плоскости (в качестве руля), но и в вертикальной, что позволяет регулировать продольный ходовой дифферент в пределах 5°. Дэвид Кинг из «Воспауэр» прокомментировал это так: «Мы видим все больший интерес со стороны покупателей прогулочных судов, хотя и понимаем, что развиваться этот интерес будет медленно. Пока мы можем рассчитывать лишь примерно на 45% рынка в наиболее популярных размерных группах, и наибольшего спроса ожидаем в области надувных лодок с жестким днищем».

Лидеры рынка

Признанный лидер в области производства водометных движителей — новозеландская компания «Гамильтон». Ее водометы изначально создавались для катеров, плавающих по «диким» рекам этой страны 1 . Новейшие модели двух- и трехступенчатых водометов фирмы позволяют ходить по этим рекам со скоростью до 100 статутных миль в час, часто при глубине воды лишь немногим больше 10 сантиметров, что и послужило основой для развития такого вида водно-моторного спорта, как «джет-спринт». Спортивная модель водомета «Гамильтон» (см. «КиЯ» №154) давно стала серийной, которая распродается тысячами штук в год.

«Гамильтон» вложила немало средств в это относительно новое направление, что и сделало ее лидером в производстве мощных водометов для быстроходных паромов. «Мы разработали новую интегрированную систему управления для этих крупных водометов, — сообщил управляющий компании Джон Уэлш. — Более 5% нашего оборота идет на научно-исследовательские работы, и это позволяет нам оставаться лидерами на рынке. Большинство наших поставок идет для судов военного и торгового флота, существенно растет спрос в секторе надувных лодок».

В числе недавних разработок — водометы HJ213 и HJ241. С их появлением общее число выпускаемых моделей достигло 15 и они покрывают диапазон мощностей от 100 до 4000 л.с.; специальные модели для скоростных судов позволяют развивать 45-60 узлов.

«Ультра Джетс» выпустила более 15 000 водометов главным образом для военных целей, когда была частью «Доути Груп». Сейчас она очень активна на рынке США, где ее водометы установлены на разнообразные коммерческие, служебные и рыболовные суда. Новая разработка компании — «Силовая установка накопленной энергии» (Stored Energy Power Unit), которая спроектирована так, чтобы обеспечить немедленную реакцию на гидравлическое управление дефлектором и достичь повышенной маневренности при угрозе столкновений.

«Дойн Джетс» из Австралии также быстро вышла в число лидеров. Эта компания выпускает водометы главным образом для внутреннего и американского рынка, хотя недавнее соглашение с «Твин Дискс» означает, что ее продукция будет распространяться по всему миру под торговой маркой «Твин Дискс» (см. «КиЯ» №161). А для последней новое приобретение к уже имеющимся приводам Арнесона позволяет предложить на рынке полный набор современных пропульсивных установок.

Читайте также:  Мотор отопителя печки камаз

Водометы «Дойн» покрывают диапазон мощности 300-2000 л.с., т.е. наиболее популярные сферы применения. Поскольку они представляют собой готовую для крепления на болтах конструкцию, заказчику при их установке на судно остается только проделать отверстия в транце для вала двигателя и рулевых тяг.

Итальянская компания «Кастольди» объединила в одно целое двигатель и движитель. Такое решение аргументировано тем, что в большинстве случаев двигатель и водомет должны быть строго сбалансированы по ряду параметров, и только фабрич-но изготовленные «комбайны» это соответствие гарантируют. «Кастольди» встраивает между элементами этой пары понижающий редуктор. «Комбайны» фирма предлагает только для маломощных установок. Разумеется, водометы могут поставляться и без двигателей. Последняя модель «Турбодрайв-490» может работать от двигателя мощностью до 1500 л.с., но поставляется со встроенной коробкой передач. «Кастольди» выпустила более 20 000 водометов, поэтому может рассматриваться как главный конкурент «Гамильтона», хотя и менее активна на зарубежных рынках.

В Америке компания «Норт Америкэн Мэрин Джет» производит ряд водометов, рассчитанных на мощность от 140 до 2000 л.с.; большинство их устанавливается на малые суда военного и коммерческого назначения. Уникальный водомет спроектирован фирмой для тихоходных судов: это «Трактор Джет», обеспечивающий развитие большой тяги при малой скорости хода за счет прокачки значительных объемов воды с малой скоростью. Применяться он будет главным образом на буксирах и рыболовецких судах.

В области более крупных водометов есть несколько производителей, способных предложить модели мощностью до 30 000 л.с., спроектированные главным образом для быстроходных паромов. В этой части лидер — «КаМеВа», хотя ее подразделение «ФФ Джетс» производит и небольшие водометы, рассчитанные на мощность от 50 до 1200 л.с. Мелкие модели выпускаются серийно, крупные — на заказ. Соглашение, заключенное с «Вольво Пента», означает, что «Вольво» теперь также продает «комбайны» двигатель-движитель и берет на себя их техническое обслуживание. Разветвленная дилерская сеть «Вольво» делает этот проект весьма перспективным.

Датский изготовитель винтов «Липе» также присутствует на рынке водометов, купив итальянскую компанию «Рива Калзони». Она выпускает водометы как серийно, так и на заказ, в широком диапазоне мощностей.

Компания «MJP» старается сконцентрироваться на среднем секторе рынка. Она передала лицензии на свои проекты компании «Ниигата» (Япония) и «Берд Джонсон» (США). Несколько крупных японских моторо- и судостроителей также вышли на рынок водометов, нацелившись главным образом на высокомощный его фланг.

С технической точки зрения самое крупное достижение последнего времени — применение вместо металлов новейших композитных материалов, которые снижают как стоимость, так и вес движителя. Компания «ПП Джетс» (позднее ставшая «Вос-пауэр») была пионером в области использования компонентов из композитных материалов, хотя ныне их используют также «Норс Америкэн Джетс» и «ФФ Джетс». «Ультра Джет» тоже рассматривает это как вариант для снижения стоимости водомета.

Итоги

Рыночная доля водометов составляет не более 10% всего объема рынка пропульсивных устройств, но и эта цифра будет значительно меньше, если рассматривать только рынок прогулочных судов (без учета водометов, встраиваемых в гидроциклы). Однако можно утверждать, что в ближайшем будущем эта цифра может вырасти до 40% и даже выше, поскольку рынок водометов для малых и средних катеров таит в себе немалый скрытый потенциал. Для многих вариантов водомет предоставляет уникальные преимущества, но сегодня еще нельзя сбрасывать со счетов его недостатки. Системы управления должны стать более дружественными к пользователям, а цены — более конкурентоспособными.

Источник

Поделиться с друзьями