Водомётный дви́житель (водомёт) — движитель, у которого сила, движущая судно, создаётся выталкиваемой из него струёй воды (реактивная тяга). Представляет собой водяной насос, работающий под водой.
Этот принцип передвижения наблюдается у кальмаров, осьминогов, медуз, каракатиц, морских гребешков и др. Эти животные передвигаются, выбрасывая вбираемую ими воду.
Конструкция Водомётный движитель состоит, как правило, из импеллера (винта) с валом, водовода (водомётной трубы), спрямляющего аппарата и реверсивно-рулевого устройства (РРУ).
В водоводе, представляющем собой профилированную трубу, водяной поток ускоряется либо лопастным механизмом (гребной винт, крыльчатка насоса), либо энергией сгорания топлива или давлением сжатого газа, что и обеспечивает направленный выброс струи через выпускное отверстие в корме. Отбрасываемая масса воды создает упор движителя, что и приводит судно в движение.
Водоводы располагаются внутри или снаружи корпуса судна. Эффективность водомётного движителя зависит от формы водоводов, места расположения и конструкции водозаборников, и обычно меньше, чем у гребного винта.
Если водяной поток ускоряется лопастным механизмом:
в нижней части днища имеется отверстие, через которое вода попадает в водоток (представляющий собой изогнутую трубу) в котором находится импеллер, при вращении которого возникает разрежение, благодаря чему вода движется по водозаборнику (приёмной трубе). Получив некоторое ускорение, она выбрасывается через сопло, выходной диаметр которого меньше, чем диаметр водовода. В передней части водовод имеет гнездо для крепления опорного узла гребного вала; в противоположной части водовода имеется фланец для крепления обечайки импеллера, который передним концом опирается на подшипники опорного узла. Крутящий момент на импеллер передается через штифт предохранительной муфты. На заднем конце гребного вала установлены обтекатель и импеллер. Втулка скольжения вращается в резинометаллическом подшипнике спрямляющего аппарата (втулка Гудрича, такой резинометаллический подшипник работает только в водной среде), запрессованного в бронзовую втулку спрямляющего аппарата. Герметичность полости подшипников обеспечивают манжеты и прокладки.
РРУ, при повороте в горизонтальной плоскости потока, обеспечивает поворот судна. При перекрытии потока из сопла, струя воды поворачивается обратно, что даёт судну задний ход.
Водомёт, как и подвесной мотор, так же подвержен забиванию водорослями, которые, наматываясь на вал с импеллером, могут его заклинить. В случае заклинивания водомёта, для предотвращения поломки стационарного двигателя, на валу предусмотрена срезаемая шпонка. Очистить от водорослей можно, открыв смотровой лючок и убрав их. Смотровой лючок находится в своеобразном «колодце», края которого подняты выше ватерлинии, что позволяет иметь доступ к водоводу на плаву. От попадания в водомёт крупных камней предохраняет решётка во впускном отверстии.
Преимущества и недостатки Достоинства Хорошая защищённость от механических повреждений и возможность избежать кавитации. Возможность прохождения судна по мелководью, преодоления засоренных участков водоёмов (замусоренные фарватеры) и даже отдельных препятствий, выступающих из воды (перекаты, мели и т. п.), там, где на обычном винтовом моторе можно разрушить винт, а то и сам мотор. Безопасность — импеллер находится внутри и не представляет опасности для людей, находящихся рядом в воде. На больших скоростях КПД лучше, чем у винтовых (обеспечивается либо увеличенная максимальная скорость, либо экономия топлива.) Водомётные катера более устойчивы и управляемы, это происходит потому, что водомёт как бы «присасывает» катер к воде, за счет чего он устойчиво ведет себя даже при резких виражах на высокой скорости. Судно может совершить разворот практически на месте и даже двигаться «лагом» (бортом вперёд), в отличие от судна с классическим винтовым движителем. Не требуется использование реверс-редуктора; возможно торможение с полного хода; выбег судна при экстренном торможении наиболее короткий. Меньший гидродинамический шум по сравнению с винтовыми движителями, что очень важно для подводных лодок. Недостатки Меньший, по сравнению с винтом, КПД, на малых скоростях (например, при запуске/разгоне) из-за: Необходимости перевозки, помимо собственно полезного груза, также и воды, находящейся в трубопроводе (в качестве рабочего тела); Потери мощности из-за трения воды в трубопроводах; Потери мощности из-за турбулентных завихрений потока воды в каналах водомёта. Затруднительность подачи воды сквозь днище судна к насосу, на эффективность которого будет влиять скорость движения судна относительно воды. Водозабор работает также как помпа и может затянуть со дна камни, песок, мусор. Это может забить систему охлаждения либо повредить импеллер и водовод. Высока степень износа пары ротор-статор, так как эксплуатация производится на мелководье. Ремонт более затратен, по сравнению с обычным винтом.[уточнить] Также, существует своеобразное поведение водомётного катера на малом ходу.
Применение Водомётные движители применяются обычно на судах, плавающих на мелководье, или служат в качестве подруливающего устройства для улучшения поворотливости судов.
Водомёты применяются на катерах (так, некоторые модификации катеров «Амур» с водомётным движителем выпускались серийно на авиазаводе им. Юрия Гагарина в Комсомольске-на-Амуре); многие производители лодочных моторов (Suzuki, Yamaha) выпускают подвесные моторы с водомётным движителем или приставки, рассчитанные на самостоятельную установку; на гидроциклах, которые используются при буксировке воднолыжников и вейкбордистов.
Например, прототип водомётного катера Maximog Jet компании Riddle Marine (г. Люистон, штат Айдахо) разгоняется от 0 до 100 км/ч за 4 секунды, благодаря сдвоенному судовому водомётному бензиновому двигателю мощностью 450 л. с.[4]
Военная техника Водометный движитель активно используется на плавающей бронетанковой технике СССР и России. В частности на плавающем танке ПТ-76 (снят с вооружения), бронетранспортерах БТР-50, БТР-60, БТР-70, БРДМ-2 (сняты с вооружения), БТР-80 (состоит на вооружении), БТР-90 «Росток» (принят на вооружение). В подводном флоте: лодки типа «Триумфан» (Франция); лодки проекта 955 «Борей» (Россия).
Этот принцип передвижения наблюдается у кальмаров, осьминогов, медуз, каракатиц, морских гребешков и др. Эти животные передвигаются, выбрасывая вбираемую ими воду.
Водомётный движитель состоит, как правило, из импеллера (винта) с валом, водовода (водомётной трубы), спрямляющего аппарата и реверсивно-рулевого устройства (РРУ).
В водоводе, представляющем собой профилированную трубу, водяной поток ускоряется либо лопастным механизмом (гребной винт, крыльчатка насоса), либо энергией сгорания топлива или давлением сжатого газа, что и обеспечивает направленный выброс струи через выпускное отверстие в корме. Отбрасываемая масса воды создает упор движителя, что и приводит судно в движение.
Водоводы располагаются внутри или снаружи корпуса судна. Эффективность водомётного движителя зависит от формы водоводов, места расположения и конструкции водозаборников, и обычно меньше, чем у гребного винта.
Если водяной поток ускоряется лопастным механизмом:
в нижней части днища имеется отверстие, через которое вода попадает в водоток (представляющий собой изогнутую трубу) в котором находится импеллер, при вращении которого возникает разрежение, благодаря чему вода движется по водозаборнику (приёмной трубе). Получив некоторое ускорение, она выбрасывается через сопло, выходной диаметр которого меньше, чем диаметр водовода.
В передней части водовод имеет гнездо для крепления опорного узла гребного вала; в противоположной части водовода имеется фланец для крепления обечайки импеллера, который передним концом опирается на подшипники опорного узла. Крутящий момент на импеллер передается через штифт предохранительной муфты. На заднем конце гребного вала установлены обтекатель и импеллер. Втулка скольжения вращается в резинометаллическом подшипнике спрямляющего аппарата (втулка Гудрича, такой резинометаллический подшипник работает только в водной среде), запрессованного в бронзовую втулку спрямляющего аппарата. Герметичность полости подшипников обеспечивают манжеты и прокладки.
РРУ, при повороте в горизонтальной плоскости потока, обеспечивает поворот судна. При перекрытии потока из сопла, струя воды поворачивается обратно, что даёт судну задний ход.
Водомёт, как и подвесной мотор, так же подвержен забиванию водорослями, которые, наматываясь на вал с импеллером, могут его заклинить. В случае заклинивания водомёта, для предотвращения поломки стационарного двигателя, на валу предусмотрена срезаемая шпонка. Очистить от водорослей можно, открыв смотровой лючок и убрав их. Смотровой лючок находится в своеобразном «колодце», края которого подняты выше ватерлинии, что позволяет иметь доступ к водоводу на плаву. От попадания в водомёт крупных камней предохраняет решётка во впускном отверстии.
Достоинства
Хорошая защищённость от механических повреждений и возможность избежать кавитации.
Возможность прохождения судна по мелководью, преодоления засоренных участков водоёмов (замусоренные фарватеры) и даже отдельных препятствий, выступающих из воды (перекаты, мели и т. п.), там, где на обычном винтовом моторе можно разрушить винт, а то и сам мотор.
Безопасность — импеллер находится внутри и не представляет опасности для людей, находящихся рядом в воде.
На больших скоростях КПД лучше, чем у винтовых (обеспечивается либо увеличенная максимальная скорость, либо экономия топлива.)
Водомётные катера более устойчивы и управляемы, это происходит потому, что водомёт как бы «присасывает» катер к воде, за счет чего он устойчиво ведет себя даже при резких виражах на высокой скорости.
Судно может совершить разворот практически на месте и даже двигаться «лагом» (бортом вперёд), в отличие от судна с классическим винтовым движителем.
Не требуется использование реверс-редуктора; возможно торможение с полного хода; выбег судна при экстренном торможении наиболее короткий.
Меньший гидродинамический шум по сравнению с винтовыми движителями, что очень важно для подводных лодок.
Недостатки
Меньший, по сравнению с винтом, КПД, на малых скоростях (например, при запуске/разгоне) из-за:
Необходимости перевозки, помимо собственно полезного груза, также и воды, находящейся в трубопроводе (в качестве рабочего тела);
Потери мощности из-за трения воды в трубопроводах;
Потери мощности из-за турбулентных завихрений потока воды в каналах водомёта.
Затруднительность подачи воды сквозь днище судна к насосу, на эффективность которого будет влиять скорость движения судна относительно воды.
Водозабор работает также как помпа и может затянуть со дна камни, песок, мусор. Это может забить систему охлаждения либо повредить импеллер и водовод.
Высока степень износа пары ротор-статор, так как эксплуатация производится на мелководье.
Ремонт более затратен, по сравнению с обычным винтом.[уточнить]
Также, существует своеобразное поведение водомётного катера на малом ходу.
Водомётные движители применяются обычно на судах, плавающих на мелководье, или служат в качестве подруливающего устройства для улучшения поворотливости судов.
Водомёты применяются на катерах (так, некоторые модификации катеров «Амур» с водомётным движителем выпускались серийно на авиазаводе им. Юрия Гагарина в Комсомольске-на-Амуре); многие производители лодочных моторов (Suzuki, Yamaha) выпускают подвесные моторы с водомётным движителем или приставки, рассчитанные на самостоятельную установку; на гидроциклах, которые используются при буксировке воднолыжников и вейкбордистов.
Например, прототип водомётного катера Maximog Jet компании Riddle Marine (г. Люистон, штат Айдахо) разгоняется от 0 до 100 км/ч за 4 секунды, благодаря сдвоенному судовому водомётному бензиновому двигателю мощностью 450 л. с.[4]
Военная техника
Водометный движитель активно используется на плавающей бронетанковой технике СССР и России. В частности на плавающем танке ПТ-76 (снят с вооружения), бронетранспортерах БТР-50, БТР-60, БТР-70, БРДМ-2 (сняты с вооружения), БТР-80 (состоит на вооружении), БТР-90 «Росток» (принят на вооружение).
В подводном флоте: лодки типа «Триумфан» (Франция); лодки проекта 955 «Борей» (Россия).