Трёхлопастные гребные винты — это наиболее распространённая конфигурация для большинства лодок с подвесными и стационарными двигателями. Они обеспечивают хорошую производительность на всём диапазоне оборотов, обычно позволяют достичь более высокой максимальной скорости, доступны в большем разнообразии диаметров и шагов, а также стоят дешевле.
Однако за последнее десятилетие четырёхлопастные винты стали активно набирать популярность и применяться всё шире. Они создают большую нагрузку на двигатель, но современные более мощные моторы позволяют использовать такие винты с выгодой.
Кроме того, производители лодок также сфокусировались на совершенствовании конструкции корпусов. Например, корпуса с редуцирующими трение реданами снижают нагрузку на двигатель, позволяя использовать винты с большей площадью лопастей даже с менее мощными моторами.
От теории к практике
Соответствуют ли слухи о преимуществах четырёхлопастных винтов реальности? Влияет ли конструкция корпуса на их производительность? Может ли конструкция винта действительно существенно повлиять на ходовые характеристики лодки?
Ответы на эти вопросы можно получить только путём объективного тестирования — с одинаковой нагрузкой, на одной и той же лодке и с точной фиксацией данных. В нашем случае испытуемым судном была надувная лодка с жёстким корпусом (RIB) Shearwater длиной 8,6 метра, оснащённая подвесным мотором Suzuki мощностью 300 л.с.
Результаты теста:
- Трёхлопастной винт Solas размером 40,64 × 48,26 см (16″ × 19″) обеспечил наилучшее ускорение среди всех протестированных четырёхлопастных винтов.
- Трёхлопастные винты Suzuki диаметром 40,64 см (16″) обеспечивали более быстрое выход на глиссирование и удерживали лодку на глиссировании при меньших оборотах по сравнению с четырёхлопастными.
- Винты Solas и Suzuki диаметром 40,64 см (16″) имели значительно меньший проскальзывание на всём диапазоне оборотов по сравнению с четырёхлопастными аналогами.
Реальные испытания
На основании этих данных можно сделать вывод: нельзя делать обобщений при сравнении трёх- и четырёхлопастных винтов. Сравнивать можно только конкретные модели винтов при установке на конкретную лодку с конкретным двигателем. Только тогда можно адекватно оценить разницу в их производительности.
Сравнение между трёх- и четырёхлопастным винтом имеет смысл только при совпадении всех остальных параметров: диаметр, шаг, форма загиба (cup), угол наклона лопастей (rake), площадь поверхности каждой лопасти и т.д.
К сожалению, винтов с полностью идентичными параметрами, за исключением количества лопастей, не существует. Было бы интересно, если бы Mercury выпустила трёхлопастной винт Revolution с теми же характеристиками, что и четырёхлопастной Rev 4 — но, увы, этого нет.
Распространённые ошибки
Иногда владельцы лодок устанавливают трёхлопастной винт, получают удовлетворительные характеристики, но, услышав восторженные отзывы о четырёхлопастных винтах, спешат их попробовать. Это редко даёт ожидаемый эффект. Но не потому, что четырёхлопастной винт хуже — просто он может не подходить к конкретной конфигурации лодки и двигателя.
Что идёт не так? Четырёхлопастной винт может иметь другой диаметр, форму загиба или угол наклона лопастей. А ведь трёхлопастной винт был подобран именно под эту лодку. Если хотя бы один из параметров четырёхлопастного винта отличается, это может ухудшить характеристики.
Как определить максимально возможную производительность?
Как понять, что мы достигли максимальной эффективности, просто установив четырёхлопастной винт? Какие характеристики помогут выбрать подходящую модель для тестирования?
На деле может оказаться, что грамотно подобранный трёхлопастной винт — это лучшее решение для данной лодки. Дополнительное преимущество — это более высокая максимальная скорость, которую чаще всего обеспечивают трёхлопастные винты. Например, некоторые из них имеют острый загиб (cup), проходящий вдоль задней кромки лопасти до самого кончика. Это улучшает «зацеп» винта в воде, снижает вентиляцию, уменьшает проскальзывание и ускоряет выход на глиссирование.
Такие винты особенно эффективны при высоком поднятии мотора (т.е. при высоком триме), так как они работают в более «чистой» воде, что даёт прирост скорости.
Сравнение винтов: важность точных характеристик
Для корректного сравнения трёх- и четырёхлопастных винтов нужно, чтобы их измеряемые характеристики были максимально схожими. Это объясняет, почему некоторые четырёхлопастные винты быстрее некоторых трёхлопастных с тем же шагом — или наоборот, почему трёхлопастной винт может держать лучше, чем четырёхлопастной.
Чем отличается четырёхлопастной винт?
- Четырёхлопастной винт имеет большую суммарную площадь лопастей, чем трёхлопастной с тем же или даже большим диаметром.
- Если нужен больший толчок, а увеличить диаметр трёхлопастного винта нет возможности (из-за ограничений по зазору или передаточному числу), приходится использовать четырёхлопастной винт.
- Он лучше «цепляется» за воду, что создаёт ощущение большей мощности — особенно в тяжёлых условиях. Это объясняется тем, что при каждом обороте винта в воде одновременно находятся две лопасти, а не одна, как у трёхлопастного.
- Однако из-за этого же четырёхлопастной винт труднее провернуть — он создаёт большую нагрузку на двигатель. Поэтому при переходе с трёхлопастного на четырёхлопастной винт необходимо уменьшить диаметр на 2,54 см (1 дюйм) или шаг на 5,08 см (2 дюйма), чтобы сохранить прежние обороты двигателя.
Также можно поднять двигатель выше на транце, оставив прежний диаметр и шаг — при этом обороты сохранятся.
Если сравниваются винты разной конструкции, ситуация усложняется. Необходимо учитывать влияние каждого параметра на обороты двигателя, поскольку, независимо от винта, мотор должен работать в рекомендованном диапазоне оборотов.
Что происходит при переходе на четырёхлопастной винт:
- Если перейти на четырёхлопастной винт примерно такой же конструкции, но с уменьшенным шагом для сохранения нагрузки, это, скорее всего, приведёт к снижению максимальной скорости.
- Если цель — максимальная скорость, трёхлопастной винт в большинстве случаев лучше.
- Однако бывают ситуации, когда четырёхлопастные винты могут обеспечить такую же или даже большую максимальную скорость за счёт увеличенной подъёмной силы кормы.
Преимущества четырёхлопастных винтов:
- Удерживают лодку на глиссировании при более низкой скорости.
- Обеспечивают более быстрое глиссирование и лучшее ускорение.
- Эффективнее на низких и средних оборотах.
- Работают плавно, с меньшей вибрацией.
- Обеспечивают лучшую устойчивость и баланс.
- Лучше «держат» воду в тяжёлых погодных условиях.
- Дают больший подъём кормы.
- Меньше вибраций на всём диапазоне мощности.
- Обычно имеют меньшее проскальзывание.
Большинство преимуществ четырёхлопастных винтов объясняется увеличенной площадью лопастей. В некоторых случаях аналогичного эффекта можно добиться, увеличив диаметр трёхлопастного винта.
Минусы четырёхлопастных винтов:
- Создают большую нагрузку на двигатель.
- Могут снижать максимальную скорость.
- Как правило, стоят дороже.
Вывод: как выбрать?
Один винт не обязательно лучше другого. Всё зависит от конкретной задачи и условий эксплуатации лодки.
