Если сравнивать положительные и отрицательные стороны подвесных водометов и стационарных установок, то картина такого сравнения будет почти такой же, как и при оценке моторов с гребными винтами. В обоих случаях подвесные моторы не занимают места в кокпите, не требуют вырезов в днище и транце, без которых не обходится установка стационарных движительно-силовых комплексов. Кроме того, «подвесник» гораздо проще ремонтировать во время эксплуатации.
Как известно, в водомет можно превратить практически любой подвесной мотор — достаточно лишь изготовить водометную насадку и установить ее вместо гребного винта. Этот подход в течение нескольких десятилетий используется многими фирмами, и наработанный ими опыт мог бы оказаться полезным для наших моторостроителей.
Из зарубежных конструкций в свое время были распространены насадки, выполненные по осевой схеме. Это были одноступенчатые водометы с конфузорным водоводом, входное и выходное отверстия которого располагаются на одной оси. Одной из первых конструкций такого рода был итальянский водомет «Гасаджет 7Ф-1», габаритная схема которого приведена на рис. 52.
Рис. 52. Габаритная схема водометной насадки типа «Гасаджет 7Ф-1» на подвесном моторе.
«7Ф-1» состоит всего из пяти деталей, монтируемых непосредственно на редукторе обычного подвесного мотора. Этот движитель был спроектирован для среднего класса скоростных и туристских лодок с подвесными моторами мощностью 35-55 л. с. «7Ф-1» испытывался еще в конце шестидесятых годов на тримаране «Хантер делла Вега» весом 180 кг, длиной 4,2 м и шириной 1,7 м (туристский вариант) и катамаране «Сона-пластик» (скоростной вариант). Эта лодка отличается тем, что на высоких скоростях она идет только на поплавках с большой аэрацией винта.
Результаты показали, что на всех возможных режимах лодки имели высокую маневренность, на полном ходу при волнении просасывания воздуха к рабочему колесу не наблюдалось. На заросших участках водоросли не мешали движению, поскольку они перемалывались лопастями насоса, имеющими специальную конфигурацию.
И все же, эта приставка в серию не пошла. Здесь сыграли роль несколько существенных факторов. Во-первых, значительная габаритная осадка, практически не увеличивала проходимости судна по сравнению с винтовым вариантом. Кроме того, низкий к. п. д. колеса водомета и большое гидродинамическое сопротивление подводной части (водовод при диаметре 212 и длиной 570 мм имеет суммарную площадь наружной и внутренней поверхностей свыше 0,7 м2). Примерно такие же характеристики имели насадки американской фирмы «Халл Марин», которые также не пошли в серию.
Казалось бы, подвесной водомет с осевым насосом и горизонтальным всасывающим отверстием (расположенным параллельно днищу) теоретически мог бы воспринять большинство положительных качеств стационарной установки с водометным движителем — малую осадку, более высокий, чем у центробежного насоса, к. п. д., хорошую управляемость при ходе на волнении, полную безопасность для людей, оказавшихся в воде рядом с катером. Однако компоновка подвесного мотора, имеющего вертикальный вал, с осевым насосом возможна только при помощи углового редуктора. Необходимость иметь еще и гарантированную нейтраль приводит к тому, что подвесной водометный мотор средней мощности (например, около 20 л. с.) практически неизбежно оказывается конструктивно более сложным, чем винтовой.
Так как водовод в подвесном варианте расположен за пределами днища катера и имеет большие размеры, а всасывающее отверстие для предотвращения просасывания воздуха, особенно на поворотах, должно быть опущено несколько ниже дниша, сопротивление подводной части мотора становится довольно велико и сопоставимо с сопротивлением редуктора винтового варианта. На современных крупных лодках, имеющих обводы типа «глубокое V» с углом внешней килеватости днища на транце 15-20°, сопротивление водовода возрастает еще больше.
Немаловажно и другое обстоятельство. Известно, что оптимальный к. п. д. движителя достигается при вполне определенном сочетании скорости и тяги. Теоретически, при винтовом подвесном моторе достаточно иметь набор гребных винтов с различным шаговым отношением чтобы «подогнать» мотор под любую лодку. Другими словами, мотор с набором винтов универсален, его можно эффективно применять на лодках водоизмещением и 200 кг, и 600 кг, получая высокие технико-экономические показатели.
С водометом же все обстоит сложнее. Конкретные параметры водовода и осевого насоса также рассчитываются на строго определенные условия эксплуатации, и перенастроить водомет далеко не так просто, как поменять гребной винт. Правда, с помощью сменных насадок в некоторых пределах можно менять скорость струи на выходе из сопла, однако эту меру нельзя отнести к кардинальным. Отсутствие возможности подогнать водомет к определенному корпусу становится настоящей проблемой для так называемого «потребительского» водомета, который должен быть универсальным. Другой проблемой водометов является небогатый выбор между осевым и центробежным насосом.
Среди минусов первого варианта основным является уязвимость рабочего колеса. Дело в том, что зазор между рабочим колесом осевого водомета и обечайкой водовода берется обычно в пределах до 0,5 % диаметра колеса, т. е. при диаметре, например, 150 мм зазор равен 0,5-0,75 мм. При попадании в этот зазор увлекаемого потоком воды песка происходит интенсивный эрозионный износ лопастей. Поэтому при постоянной эксплуатации мотора на мелководье движитель сравнительно быстро приходит в негодность.
Рабочее колесо насоса центробежного типа значительно меньше подвержено эрозии (отсутствуют малые зазоры), однако его применение резко снижает КПД движителя.Практика показывает, что даже тщательный анализ плюсов и минусов подвесных водометов с насосами разной конструкции не позволяет сделать однозначный вывод в пользу того или иного варианта. Например, для охотника или рыболова более пригодным может быть водомет мощностью 2-8 л. с. с простейшим центробежным насосом. Даже в том случае, если его тяга будет на 50 % меньше, чем у винтового варианта, возможность обследовать заросшие травой мелководья выходит на первый план.
Для водометов мощностью 20-30 л. с. весьма удобной была бы «полуподвесная» схема, когда моторная головка серийного подвесного мотора поворачивается на 90° так, чтобы ось коленчатого вала была горизонтальной. Головка ставится внутри корпуса на транец, конец вала выводится наружу и напрямую соединяется с выносным водометом, навешенным на транец снаружи. При этом отпадает необходимость в угловой передаче. Гидравлическое реверсивно-рулевое устройство может обеспечить надежный реверс и нейтраль без применения специальной механической муфты. Приблизительно такая конструкция использована на установке «Амур-25», опытный образец которой был изготовлен еще в конце шестидесятых.
Однако история попыток освоения промышленного производства водометов в нашей стране по своей болезненности практически не отличается от историй подавляющего большинства перспективных начинаний. Так, еще в начале семидесятых испытывался опытный образец водометной приставки центробежного типа для мотора «Прибой» (рис. 53).Рис. 53. Конструкция водометной приставки к «Прибою». Однако результаты стендовых испытаний оказались ниже средних. Центробежный насос не позволял мотору развивать приемлемый упор — он на 60 % был ниже, чем у винтового варианта. Осевой же насос, имеющий более высокий к. п. д., был слишком громоздким и имел недопустимо большое гидродинамическое сопротивление. На этом работы с водометным «Прибоем» были прекращены.
Проводимые в те же годы разработки по водометам на базе «Москвы-12,5» («Комета») и «Москвы-25» показали вполне приличные тяговые и скоростные характеристики этих вариантов. Однако и эти изделия в серию не были запущены из-за министерских неувязок и определенных конструкторских недоработок. В частности, натурные испытания «Кометы» выявили невысокую надежность ротора — мелкая галька, попадая в зазор между ним и спрямляющим аппаратом, довольно быстро выводила из строя движитель.
На Ульяновском моторном заводе в свое время были предприняты попытки разработать водометы на базе 5-сильной «Стрелы» и 2-сильного «Салюта» с центробежными насосами. Здесь, как и в случае с «Прибоем», камнем преткновения оказался низкий КПД приставок. Многие специалисты и конструкторы считали, что наиболее рентабельными могут быть водометы малой мощности, сконструированные по элементарной схеме — центробежный насос на рессоре без конического редуктора. Эта компоновка имеет небольшие габариты и проста в эксплуатации. Определенная потеря в скорости по сравнению с винтовым вариантом при таких мощностях не должна иметь решающего значения.
Однако известно и то, что чем меньше мощность двигателя, тем заметнее падение скорости лодки с водометным движителем. Например, эксплуатация мотора до 5-8 л. с. практически исключает глиссирование, а на водоизмещающей лодке винт и так защищен ее килем — водомет здесь не нужен. При мощности 10-15 л. с., когда винтовой вариант лодку водоизмещением до 300 кг выводит на глиссирование, водометный вариант оказывается недостаточно мощным. В этих случаях более рационально применять водометы с двигателем мощностью не менее 20 л. с.
