§ 46. Faktory ovplyvňujúce ovládateľnosť.
1. Vplyv vrtule.
Ovládanie lode do značnej miery závisí nielen od kormidla, ale aj od konštrukcie vrtule, rýchlosti jej otáčania a obrysov kormy lode.
Vrtule sú vyrobené z liatiny, ocele a bronzu. Najlepšie lodné skrutky pre lode by sa mali považovať za bronzové vrtule, pretože sú ľahké, ľahko sa leštia a sú odolné voči korózii vo vode. Skrutky sa vyznačujú priemerom, stúpaním a koeficientom užitočná akcia.
Priemer vrtule je priemer kružnice opísanej krajnými bodmi lopatiek.
Stúpanie skrutky je vzdialenosť pozdĺž osi skrutky, o ktorú sa ktorýkoľvek bod na skrutke posunie za jednu celú otáčku.
Ryža. 103. Tvorba skrutkových závitov
Účinnosť (účinnosť) vrtule je určená pomerom výkonu vyvinutého vrtuľou k výkonu vynaloženému na jej otáčanie.
Činnosť vrtule je založená na hydrodynamickej sile vytvorenej podtlakom na jednej ploche a tlakom na druhej ploche listu.
Moderné lodné pohony sú stále veľmi nedokonalé. Vrtule tak v priemere míňajú asi polovicu výkonu, ktorý im dáva motor, zbytočne, napríklad na skrutkovité krútenie častíc vody v prúde.
Na lodiach sa používajú dvoj-, troj- a menej často štvorlistové vrtule. Na rybárskych lodiach sa niekedy inštalujú vrtule s otočnými lopatkami alebo takzvané vrtule s nastaviteľným sklonom, ktoré umožňujú plynule meniť rýchlosť alebo smer plavidla pri konštantnom jednosmernom otáčaní vrtuľového hriadeľa. Tým odpadá nutnosť spätného chodu motora.
Skrutky sa líšia v smere ich otáčania. Vrtuľa otáčajúca sa v smere hodinových ručičiek (pri pohľade od kormy k prove) sa nazýva pravotočivá vrtuľa, proti smeru hodinových ručičiek sa nazýva ľavotočivá skrutka. Pri pohybe vpred pod zadným bočným krytom trupu lode pred a za kormidlom sa vytvára prechádzajúci (obr. 103) prúd vody a vznikajú sily, ktoré pôsobia na kormidlo a ovplyvňujú manévrovateľnosť plavidla. Rýchlosť prechádzajúceho prúdenia je tým väčšia, čím sú obrysy kormy plnšie a tupejšie.
Podtlak na konvexnej strane listu, nazývanej sacia strana, ťahá vodu smerom k vrtuli a tlak na plochej strane, nazývanej výtlačná strana, tlačí vodu preč od vrtule. Rýchlosť vystreľovania prúdu je približne dvojnásobná oproti rýchlosti nasávaného prúdu. Reakciu vrhanej vody vnímajú lopatky, ktoré ju prenášajú na loď cez náboj a hriadeľ vrtule. Táto sila, ktorá uvádza loď do pohybu, sa nazýva ťah.
V prúde vody vrhanom vrtuľou sa častice nepohybujú priamočiaro, ale špirálovito. Prechádzajúci prúd sa zdá byť ťahaný za loďou a jeho veľkosť závisí od tvaru zadnej časti člna. Prúdenie mierne mení tlak na kormidlo, ktoré je posunuté smerom od stredovej roviny plavidla.
Kombinovaný účinok všetkých prietokov má citeľný vplyv na ovládateľnosť plavidla; závisí od polohy volantu, veľkosti a zmeny rýchlosti, tvaru trupu, konštrukcie a pracovného režimu vrtule. Preto má každá loď svoju vlastnú individuálnych charakteristík pôsobenie vrtule na kormidlo, ktoré si musí navigátor v praxi dôkladne preštudovať (tabuľka 4).
Tabuľka 4
Vplyv interakcie vrtule pravoboku kormidla na správanie plavidla.
|
Poloha nádoby vzhľadom na vodu |
pozícia volant |
Prevádzkový režim vrtule |
Smer činnosti skrutky |
Výsledok |
|
1.Bez pohybu |
Priamo |
Iba zahrnuté |
Vpred |
Prova sa stočí doľava (korma bude hodená doprava) |
|
2.Posunie sa dopredu |
Správny |
Stabilný |
Vpred |
Luk je hodený doprava (korma je hodená doľava) |
|
3.Posunie sa dopredu |
Rovno alebo vľavo |
Stabilný |
Vpred |
Prova lode sa bude rolovať smerom k vychýleniu kormidla |
|
4. Bez pohybu |
Priamo |
Iba zahrnuté |
späť |
Korma je hodená doľava. Nos sa bude otáčať doprava |
|
5. Pohybuje sa dozadu |
Vľavo alebo správne |
Stabilný |
späť |
Individuálne pre každé plavidlo. Obyčajne kormou ide smerom k posunutému kormidlu |
|
6. Posunie sa dopredu |
Priamo |
Iba zahrnuté |
späť |
Prova lode sa bude valiť doprava, korma doľava |
Skrutka otáčania vľavo pri rovnakých podmienkach poskytne výsledky opačné ako sú uvedené v tabuľke.
Ak je na plavidle nainštalovaná pravotočivá vrtuľa, plavidlo sa bude otáčať lepšie doprava, bude cirkulačný priemer menší ako doľava.
Pri jazde vzad je zvyčajne horšia manévrovateľnosť lode. Loď s pravotočivou vrtuľou v spätnom chode sa lepšie otáča kormou doľava ako doprava. Preto pri pohybe vpred na lodi s pravobokom majú tendenciu približovať sa ku kotvisku ľavou stranou, pretože v tomto prípade pri zmene rýchlosti dozadu bude korma pritlačená k stene.
Niektoré motorové jachty a člny sú vybavené dvoma motormi, každý s vlastným hriadeľom a vrtuľou. V tomto prípade sa skrutky zvyčajne otáčajú rôznymi smermi. Môžu byť inštalované buď s rotáciou smerom von, to znamená, že v hornej časti idú lopatky zo stredu do strany, alebo s rotáciou dovnútra, keď lopatky v hornej časti idú zo strany do stredu. Jeden alebo druhý smer otáčania skrutiek, ako aj sklon osí skrutiek a hriadeľov k horizontálnej a diametrálnej rovine majú veľký významčo sa týka agility.
Ovládanie špirálovej plochy.
Listy vrtule, ktoré sú ohnuté pri náraze, napríklad na dno, musia byť okamžite narovnané, inak bude činnosť vrtule sprevádzaná silnými vibráciami prenášanými na trup lode a jej rýchlosť sa môže výrazne znížiť.
Ak chcete skontrolovať čepeľ, vytvorte štvorce rozstupu podobné tomu, ktorý je znázornený na obrázku ryža. 222(rozstup musí byť známy alebo predtým zmeraný na pracovnej čepeli).
Krokové štvorce sú vyrezané (najskôr vo forme šablón z cínu alebo lepenky) na štyri až šesť polomerov skrutiek r rovná sa napríklad 20, 40, 60 a 80 % najväčšieho polomeru R.
Základ každého vzoru musí byť 2 l r , teda 6,28 daného polomeru a výška je krok N.
Oblúky s príslušnými polomermi sú nakreslené na rovnej doske a v strede je inštalovaná vrtuľa s výtlačnou plochou dole. Ohnutím vyrezaného štvorca pozdĺž oblúka príslušného polomerur,privádzajú ho pod čepeľ.
Po označení šírky čepele a polohy jej osi na šablóne odrežte nepotrebné časti na koncoch šablóny a preneste značky na plech s hrúbkou 1-1,5 mm. Toto bude štvorec skúšobného kroku, ktorý by, samozrejme, mal byť tiež ohnutý presne pozdĺž oblúka s kontrolovaným polomeromr.
Skrutka by mala byť inštalovaná na doske tak, aby sa dala otáčať (Obr. 223). Tesné priliehanie výtlačnej plochy po celej šírke lopatky k štvorcu rozstupu indikuje jej správny tvar.
Krokomer námestie
Rýchlo a presne určíte stúpanie skrutky pomocou krokomerového štvorca (obr. 224), vyrobeného z priehľadného plexiskla. Každá naklonená čiara na pravítku zodpovedá stúpaniu vrtule pri určitom polomere (napríklad 90 mm) listu. Rozstup skrutiek v centimetroch (Obr. 224, a) uvedené na konci šikmých čiar. Šikmé čiary by mali byť jasne viditeľné. Sú nakreslené ostrým nástrojom a maľované čiernou farbou.
Štvorec sa používa nasledovne: od stredu osi vrtule na rovnej výtlačnej ploche listu sa vytýči polomer rovný základni štvorca (v našom prípade 90 mm) a kolmo sa nakreslí čiara. do polomeru. Štvorec sa umiestni na nakreslenú čiaru a pozrie sa cez ňu na rez náboja. Stúpanie skrutky bude určené naklonenou čiarou, ktorá bude rovnobežná s rezom náboja (v našom príklade N≈ 400 mm).
Princíp konštrukcie štvorca je jasný z ryža. 224, b. Polomer 90 mm je usporiadaný horizontálne a rôzne hodnoty stúpania skrutiek delené 2 l sú usporiadané vertikálne. V závislosti od veľkosti skrutky si môžete zvoliť iný polomer.
Vpravo alebo vľavo?
V závislosti od smeru otáčania hriadeľa vrtule pri pohľade od kormy sa používajú skrutky otáčania vpravo (v smere hodinových ručičiek) a vľavo. Dve jednoduché pravidlá vám ich pomôžu rozlíšiť.
1. Položte vrtuľu na stôl a pozerajte sa na koniec listu smerom k vám. Ak je pravý okraj listu vyššie, vrtuľa je pravá. (obr. 225, b), ak vyššie vľavo - vľavo (Obr. 225, A) . V tomto prípade budete presvedčení, že nezáleží na tom, ako skrutka leží: s predným (nosom) alebo zadným koncom náboja na stole.
2, Položte vrtuľu na zem a snažte sa položiť nohu na list vrtule bez toho, aby ste zdvihli pätu zo zeme. Ak chodidlo vašej pravej nohy pevne spočíva na povrchu čepele, vaša vrtuľa je pravá, ak je vaša ľavá noha, potom ľavá.
S rovnakou skrutkou môžete dosiahnuť maximálna rýchlosť a najväčšia nosnosť?
Nie Na dosiahnutie vysokých otáčok sa používa stúpanie alebo priemer nevhodný pre nosnosť – kde sú úplne iné prevádzkové podmienky. Ak si chcete vystačiť len s jednou skrutkou, rozhodnite sa, čo je najdôležitejšie, a na základe toho vyberte skrutku.
3 alebo 4 čepele?
Pre väčšinu lodí sa odporúčajú 3-listé vrtule. Tieto vrtule poskytujú dobré zrýchlenie a prevádzku pri hlavnej rýchlosti.
Trojlistá vrtuľa má menší odpor a umožňuje (teoreticky) vyvinúť väčšiu rýchlosť. Štvorlistá má väčší ťah s touto vrtuľou v režimoch od nízkej rýchlosti po 2/3 by mala byť vyššia.
4-listové vrtule sa odporúčajú pre ťažšie člny a člny s trupom vysoká účinnosť vybavené výkonnejšími motormi. V porovnaní s 3 lopatkami majú lepší výkon pri akcelerácii a majú menšie vibrácie pri vysokých rýchlostiach.
Pre moju loď je k dispozícii vrtuľa s priemerom 13" a 14". Je menší priemer s väčším stúpaním to isté?
Rozstup nemôže nahradiť priemer. Priemer priamo súvisí s výkonom motora, otáčkami a rýchlosťou, ktoré udávajú vaše požiadavky. Ak prevádzkové podmienky vyžadujú priemer 13", potom inštalácia 12" zníži jeho účinnosť.
Je potrebné použiť vysoké teplo na inštaláciu alebo odstránenie skrutky?
Pri inštalácii skrutky by sa nikdy nemalo používať teplo, a preto by malo byť zriedka potrebné na odstránenie. Ak nie je možné odstrániť skrutku pomocou mäkkého kladiva, môže pomôcť jemné zahriatie horákom. Nepoužívajte zvárací horák ako rýchly, drsný teplo zmení štruktúru bronzu a vytvorí vnútorné napätia, ktoré môžu viesť k rozštiepeniu náboja.
Aká je výhoda použitia druhej vrtule - rotácia vľavo?
Dve vrtule pracujúce v rovnakom smere na lodiach (lodiach) vytvoria reakčný moment. Inými slovami, dve pravé vrtule naklonia loď doľava.
Dve protibežné vrtule na rovnakých motoroch tento reakčný moment eliminujú, pretože ľavá vrtuľa vyváži pravú. Výsledkom bude lepší priamočiary pohyb a kontrola pri vysokej rýchlosti.
Hliník alebo nehrdzavejúca oceľ?
Väčšina lodí je vybavená hliníkovými vrtuľami. Hliníkové skrutky sú relatívne lacné, ľahko sa opravujú a za normálnych podmienok môžu vydržať mnoho rokov.
Nerezová oceľ je drahšia, ale oveľa pevnejšia a odolnejšia ako hliník.
Prečo sa používajú rôzne vrtule s motormi s rovnakým výkonom?
Je to spôsobené rozdielmi v redukčných pomeroch motora. Motor je navrhnutý tak, aby sa hriadeľ vrtule otáčal pomalšie ako kľukový hriadeľ. Zvyčajne sa vyjadruje ako pomer, napríklad 12:21 alebo 14:28. V prvom príklade bude pomer kľukového hriadeľa 12 a pomer vrtuľového hriadeľa 21. To znamená, že vrtuľový hriadeľ sa bude otáčať iba o 57 % otáčok kľukového hriadeľa. Čím nižší je prevodový pomer, tým väčšie je stúpanie vrtule a možno použiť aj naopak.
Kompenzácia krútiaceho momentu vrtule.
Kormidlo (koleso) musí byť umiestnené vzhľadom na otáčanie vrtule. Ak má motor pravotočivú vrtuľu, kormidlo (koleso) by malo byť na pravej alebo pravej strane. Táto strana má zvyčajne tendenciu stúpať v dôsledku reakčného krútiaceho momentu a hmotnosť vodiča to kompenzuje.
Aká je úloha gumového tlmiča v náboji vrtule?
Nie je určený na ochranu čepele pred nárazom, ako sa niekedy verí. Toto zariadenie chráni ozubené kolesá prevodovky a zmierňuje dopad nárazu na skrutku. Jeho hlavným účelom je zabrániť nadmernému opotrebovaniu alebo zlomeniu prevodových stupňov motora, ku ktorému môže dôjsť v dôsledku rázu, ku ktorému dochádza počas procesu radenia.
Zdá sa, že gumový tlmič v mojej vrtuli sa šmýka. Je to možné?
Táto možnosť v zásade existuje, ale nestáva sa to veľmi často. Skontrolujte vrtuľu, ak sú lopatky viditeľne ohnuté alebo zdeformované, pravdepodobne sa u vás vyskytuje kavitácia – kavitácia je často vnímaná ako skĺznutie náboja. V prípade potreby je možné puzdro vymeniť, alebo je možné čepele prerobiť na správnu presnosť, aby sa eliminovala kavitácia.
Kavitácia- ide o jav vytvárania malých a prakticky prázdnych dutín (dutín) v kvapaline, ktoré sa rozťahujú do veľkých rozmerov a potom sa rýchlo zrútia, pričom vytvárajú ostrý zvuk. Kavitácia sa vyskytuje v čerpadlách, lodných skrutkách, obežných kolesách (hydraulické turbíny) a vo vaskulárnych tkanivách rastlín. Pri kolapse dutín sa uvoľňuje veľa energie, čo môže spôsobiť veľké škody. Kavitácia môže zničiť takmer akúkoľvek látku. Následky spôsobené deštrukciou dutín vedú k veľkému opotrebovaniu komponentov a môže výrazne znížiť životnosť vrtule.
Kavitácia (nezamieňať s ventiláciou) je varenie vody v dôsledku extrémneho zníženia tlaku na hrote listu vrtule. Mnohé vrtule čiastočne kavitujú počas normálna operácia ale nadmerná kavitácia môže spôsobiť fyzické poškodenie povrchu listu vrtule v dôsledku prasknutia mikroskopických bublín na liste. Pre kavitáciu môže existovať veľa dôvodov, ako je nesprávny tvar skrutky, nesprávna inštalácia, fyzické poškodenie reznej hrany atď.
Čo sa týka plastových skrutiek.
Dodnes žiadne skrutky nemajú lepšie vlastnosti ako skrutky vyrobené z kovov. Dobrá skrutka by mala mať dlhú životnosť a mala by byť opraviteľná. Dostupné plasty sú zatiaľ vo všetkých týchto parametroch horšie.
Dá sa vystačiť s jednou štandardnou vrtuľou, ktorá je dodávaná s motorom (člnom)?
Špeciálne vybraná vrtuľa bude pracovať s väčšou účinnosťou ako štandardná univerzálna, ktorou je loď vybavená. Optimálne je mať aspoň dve vrtule, alebo ešte lepšie tri, z ktorých si vždy vyberiete tú potrebnú pre rôzne zaťaženia člna.
O tom, že pri dvojmotorovej inštalácii je žiaduce mať vrtule opačný smer rotácia, sú dobre známe všetkým motorovým člnom (otázka vplyvu smeru otáčania vrtúľ na rýchlosť a ovládateľnosť bola na stránkach “KiYa” viackrát diskutovaná). Je známe, že športovci na pretekoch niekedy zapnú jeden z dvoch motorov, ktoré majú rovnaký smer otáčania vrtule, do spiatočky a vďaka tomu dostanú zvýšenie rýchlosti o niekoľko kilometrov za hodinu, a čo je najdôležitejšie, dosahujú lepšia stabilita samozrejme (samozrejme, vrtuľa na tomto motore musí byť vymenená tak, aby pri spätnom chode vytvárala ťah dopredu).
Dlhodobá prevádzka napríklad „Whirlwind“ v spätnom chode je nežiaduca, pretože konštrukcia podpery hriadeľa vrtule nie je navrhnutá tak, aby neustále akceptovala ťah vrtule v opačnom smere. Preto sa niekedy na motorové člny inštalujú rôzne typy motorov: okrem „Whirlwind“ alebo „Neptún“ (s pravostranným otáčaním vrtule) inštalujú „Privet-22“ - jediný domáci motor s ľavým motorom. ručná vrtuľa.
Vyrobením niekoľkých jednoduchých dielov môžete prispôsobiť prevodovku „Vortex“ pre prácu s ľavotočivou vrtuľou: to umožní použiť rovnaký typ pre dvojmotorovú inštaláciu. prívesné motory, čo je vhodné z hľadiska jednoduchosti obsluhy a opravy.
Pri konštrukcii ľavostrannej prevodovky, ktorú som vyrobil, som musel opustiť spiatočku: na zabezpečenie manévrovateľnosti stačí mať spiatočku na jednom z dvoch motorov a každý motor má voľnobežné otáčky.
Na inštaláciu ložísk je potrebné vyrobiť nový pohár 3 (najlepšie ho vyrobiť z z nehrdzavejúcej ocele). Pomocou okrúhleho pilníka alebo šmirgľového kameňa sa na bočnej ploche skla vyreže otvor pre prechod spätného ťahu.
Puzdro 4 je opracované z bronzu. Po celej dĺžke vnútorný otvor Pomocou pílky na železo sa vyrežú štyri drážky so šírkou 1,5 a hĺbkou 1 mm na mazanie ložísk a ozubeného kolesa 5. Utesnenie skrine prevodovky na strane skrutky je zabezpečené montážou dvoch tesnení 1. Prevod spiatočky 5 musia byť opracované na tŕni s priemerom 30 ± 0,02 mm s povrchovou úpravou 7-8 stupňov.
Predný prevod 7 je potrebné upraviť podľa rozmerov uvedených na náčrte. Na tento účel odporúčam zvoliť už použitý prevod s ozubením na jednej strane a výstupkami spojky. Do drážky ozubeného kolesa s priemerom 38 mm je zalisovaný krúžok 6, ktorý slúži na zníženie zdvihu spojky 10.
Pri montáži zostavy hriadeľa vrtule do misky 3 sa najskôr zalisujú manžety 1, potom sa nainštalujú guličkové ložiská 7000103 mazané mazivom a (s pevným uložením) bronzové puzdro 4 Pri inštalácii misky spolu s hriadeľom 10 do skrine prevodovky, je potrebné nájsť takú polohu, aby sa spiatočka ľahko pohybovala a vačky spojky 11 zaberali s vačkami ozubeného kolesa 5. Medzera v zábere ozubených kolies sa nastavuje pomocou krúžkov inštalovaných medzi ozubeným kolesom a ozubeným kolesom. koniec pohára 3.
Vikhr-M s prerobenou prevodovkou používam už štvrtý rok na Kazaik-2M a používam vrtuľu z motora Privet-22 (priemer 235 a rozteč 285 mm). Rýchlosť lode som konkrétne nemeral, ale poviem, že tu na Volge v Cheboksary je moja „Kazanka“ najrýchlejšia medzi loďami s dvoma prívesnými motormi.
Po dvoch sezónach prevádzky som musel vymeniť guľôčkové ložiská 7000103, ktoré neustále nesúce ťah vrtule sa viac opotrebovávali. Môže mať zmysel použiť ložiská s kosouhlým stykom.
Manévrovateľnosť skrutkovej nádoby do značnej miery závisí od počtu skrutiek a ich konštrukcie. Spravidla platí, že čím viac vrtúľ loď má, tým lepšia je jej manévrovateľnosť. Konštrukcia vrtúľ môže byť rôzna. Na plavidlách riečnej flotily sú inštalované prevažne štvorlisté vrtule s pevným stúpaním, ktoré sa v závislosti od smeru otáčania delia na pravotočivé (obr. 25) a ľavotočivé (nábehové) vrtule. Pravostranná otočná skrutka dopredu sa pohybujúcej nádoby sa otáča v smere hodinových ručičiek, ľavá otočná skrutka sa otáča proti smeru hodinových ručičiek pri pohľade od kormy k prednej časti nádoby.
Ryža. 25. Pravotočivá vrtuľa
Účinnosť vrtule do značnej miery závisí od podmienok, v ktorých pracuje, a predovšetkým od stupňa jej ponorenia do vody. Obnaženie lodnej skrutky alebo prílišná blízkosť pohonno-riadiaceho komplexu k vodnej hladine výrazne zhoršuje pohon a ovládateľnosť plavidla a zotrvačné charakteristiky sa výrazne odlišujú od nominálnych (dĺžka dráhy a čas zrýchlenia sa zvyšuje, proces brzdenia zhoršuje). Preto, aby sa zabezpečila dobrá manévrovateľnosť šnekových plavidiel, nemali by sa nechať plaviť s veľkým trimom na prove alebo prázdne (bez potrebného balastu).
Pracovná vrtuľa vykonáva dva pohyby súčasne:
sa pohybuje translačne pozdĺž osi vrtuľového hriadeľa, čím dáva plavidlu pohyb dopredu alebo dozadu, a otáča sa okolo rovnakej osi, čím posúva kormu do boku.
Uvažujme o povahe prúdu vody z pracovnej vrtule. Ak pracuje v doprednom pohybe, vytvára prúd vody za kormou plavidla, skrútený v smere jeho otáčania a nasmerovaný na list kormidla (obr. 26, a). Tlak vody na list kormidla v tomto prípade závisí od rýchlosti lode a rýchlosti vrtule: čím vyššia je rýchlosť otáčania vrtule, tým silnejší je jej vplyv na kormidlo a tým aj na ovládateľnosť vrtule. loď. Pri pohybe plavidla vpred sa za jeho kormou vytvára prechádzajúci prúd, ktorý smeruje v smere pohybu plavidla a pod určitým uhlom k korme trupu, čo tiež určitým spôsobom ovplyvňuje ovládateľnosť.
Pri spätnom chode lodnej skrutky víriaci prúd vody smeruje od lodnej skrutky smerom k prove (obr. 26, b) a vyvíja tlak nie na list kormidla, ale na trup zadnej časti plavidla, čo spôsobuje kormou vychýliť v smere otáčania vrtule. Navyše, čím vyššia je frekvencia
rotácia vrtule, tým silnejší je jej vplyv na bočný posun kormy plavidla.
Pri pohybe vrtule vpred alebo vzad vzniká niekoľko síl, z ktorých hlavné sú: hnacia sila, bočné sily na listy vrtule, sila prúdu vrhaného na list kormidla alebo trup, sila prechádzajúceho resp. protiprúd z vrtule, ako aj vodeodolnosť núti pohyb lode.
Ovládateľnosť jednorotorových nádob. Uvažujme o vplyve lodnej skrutky na ovládateľnosť plavidla pri pohybe vpred (obr. 27). Predpokladajme, že loď s jednou skrutkou s pravotočivou vrtuľou je unášaná bez translačného ani rotačného pohybu a vrtuľa je nastavená dopredu s kormidlom umiestneným rovno. V momente, keď sa vrtuľa pootočí do pohybu vpred, jej listy začnú odolávať vode (reakčné sily vrtule sú hydrostatické), nasmerované v smere opačnom k rotácii lopatiek.
V dôsledku rozdielu tlaku vody pozdĺž hĺbky vrtule je hydrostatická sila Da (obr. 27, a) pôsobiaca na list III väčšia ako sila d] pôsobiaca na list I, ktorý je bližšie k hladine vody. Rozdiel medzi silami Da a di spôsobuje posun kormy v smere pôsobenia sily Da, teda doprava. Hydrostatické sily Da a D4 smerujú vertikálne v opačných smeroch a neovplyvňujú loď v horizontálnej rovine. Napriek tomu, že počiatočná perióda, teda moment zapnutia vrtule, je časovo veľmi krátka, musí navigátor počítať s javom vybočenia kormy v smere otáčania vrtule.
Po vyvinutí vrtule
Ryža. 27. Schémy síl vznikajúcich pri pohybe vrtule dopredu
Pri danej rýchlosti otáčania vznikajú okrem hydrostatických síl aj hydrodynamické sily prúdu, ktorý je vrhaný na list kormidla (obr. 27, b). Ustálený režim chodu vrtule vpred je charakteristický tým, že listy I a III vyhadzujú prúdy preč od listu kormidla bez vyvíjania tlaku naň a listy II a IV vrhajú prúd vody na kormidlo. V tomto prípade je hydrodynamická sila RF výrazne väčšia ako P v dôsledku rozdielu tlaku vody pozdĺž hĺbky umiestnenia listov II a IV, ako aj v dôsledku nasávania vzduchu v hornej polohe listu vrtule.
Pri stálej rotácii vrtule sa stabilizujú reakčné sily vody pôsobiace na listy vrtule a prúd vrhajúci sa na list kormidla a za kormou plavidla vzniká prúdenie so silou B, ktoré sa rozkladá na zložky b. \ a bch (obr. 27, c) . Rýchlosť prechádzajúceho prúdenia sa zvyšuje so zvyšujúcou sa rýchlosťou lode a svoju maximálnu hodnotu dosahuje pri ustálenej plnej rýchlosti lode. V tomto prípade najväčšia bočná zložka b\ prednej sily
Prúdenie pôsobí na zadnú časť trupu lode v smere opačnom k otáčaniu vrtule (t.j. pri pravotočivej vrtuli doľava).
Pri ustálenom pohybe vpred je teda plavidlo s pravotočivou vrtuľou vystavené súčtu troch bočných síl: hydrostatická sila D (reakčná sila vody pôsobiaca na listy vrtule), hydrodynamická sila P (sila lúča). vrhnutý na list kormidla) a sily bočnej zložky súvisiaceho prúdenia bi, a (2P+Sbi)>SD.
Následkom toho sa korma lode vychýli v smere súčtu síl P a L\, t.j. pri pravotočivej vrtuľi doľava a pri ľavotočivej vrtuľke k právo. Vychýlenie kormy spôsobuje vychýlenie provy lode opačným smerom, t.j. loď má tendenciu svojvoľne meniť kurz s pravotočivou vrtuľou - doprava a s ľavou vrtuľou - doľava.
Tieto javy treba brať do úvahy pri nácviku riadenia jednorotorového plavidla a pamätajte, že obratnosť takýchto plavidiel pri doprednej rýchlosti v smere otáčania lodnej skrutky je oveľa lepšia ako v opačnom smere. Obehový priemer jednozávitovkových lodí s pravotočivým otáčaním vrtule vpravo pozdĺž kurzu je výrazne menší ako vľavo a u lodí s ľavostranným otáčaním vrtule je to naopak.
Uvažujme o vplyve pravotočivej skrutky na spätný chod pri prevádzke. Pri spätnom chode vrtule na jej listy pôsobia hydrostatické sily, ktorých súčet smeruje doľava, pretože Oz>0[ (obr. 28, a). Po vyvinutí rýchlosti vrtuľa vytvára špirálovitý prúd vody smerujúci pod trup a do zadnej časti trupu a neovplyvňuje kormidlo. V tomto prípade pôsobí hydrodynamická sila P. pôsobiace na trup lode z prúdu vrhaného lopatkou IV je väčšie ako hydrodynamická sila Pr z prúdu vrhaného lopatkou II.
(obr. 28, b), vzhľadom na to, že sila P4 pôsobí na teleso takmer kolmo a sila R-g- pod malý uhol k telu. V dôsledku toho je korma plavidla vychýlená v smere otáčania vrtule.
Pri spätnom pohybe nevzniká prúdenie a plavidlo je vystavené iba súčtu dvoch skupín bočných síl: reakčným silám vody a silám prúdu útočiaceho na trup, nasmerovaných tiež jedným smerom. ako sily prichádzajúceho toku. V tomto ohľade má chod vrtule pri spätnom chode silný vplyv na ovládateľnosť, a preto sa niektoré plavidlá pri spätnom chode stávajú neovládateľné.
V plavebnej praxi je potrebné počítať s tým, že pri spätnom chode jednozávitovkové plavidlá s vrtuľou prvej rotácie vyhadzujú kormou smerom doľava a s vrtuľou otáčajúcou sa vľavo - smerom k pravoboku a moment otáčania vrtule je spravidla väčší ako moment otáčania kormidla.
Aby nedošlo k strate ovládateľnosti plavidla, odporúča sa nenastavovať vysokú rýchlosť otáčania lodnej skrutky vzad a v prípade potreby ju prepnúť na rýchlosť vpred s krátkodobým zvýšením rýchlosti.