Гребное колесо

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Схема гребного колеса
(рисунок из статьи «Колесо гребное»
«Военная энциклопедия Сытина»)
Туристический пароход с кормовым гребным колесом на реке Миссисипи
Гребное колесо (слева) и место, где оно размещается на пароходе (справа)
Пароход «Н. В. Гоголь» — старейшее (1911 г.) российское пассажирское судно, находящееся в эксплуатации (2015 г.) Движитель — два бортовых колеса.

Гребное колесо — вид движителя, используемый для приведения в движение судов[1]. Представляет собой большое колесо, снабженное лопастями (плицами), которые погружаются в воду[1].

Гребное колесо по конструкции аналогично водяному колесу, с той лишь разницей, что не вода приводит колесо в движение, а колесо используется для движения.

Существует две основные разновидности гребных колёс:

 — кормовые, расположенные за кормой судна. Может представлять собой как одно широкое колесо, так и два независимых;
 — бортовые, попарно размещающиеся с бортов корабля[1]. Внешнее ограждение кожуха бортового колеса называется сиянием, оно часто имеет декоративное оформление, на нём обычно указывается название судна.

По конструкции различают колёса с подвижными и неподвижными лопастями. Лопасти гребного колеса называются плицами и часто изготавливаются из дерева для облегчения ремонта. Плицы колеса с неподвижными лопастями устанавливаются стационарно по радиусу колеса на его спицах. С неподвижными лопастями обычно выполняются кормовые колёса. Подвижные плицы закреплены шарнирно и связаны тягами с эксцентриком, что позволяет использовать оптимальные углы вхождения, упора об воду и выхода лопастей.

Благодаря оптимальным оборотам поршневой паровой машины, гребные колёса пароходов не требуют применения редукторов, двигатель приводит колёса непосредственно. Применение гребных колёс на судах с двигателем внутреннего сгорания требует использования трансмиссии с редукцией - шестерёнчатого редуктора с устройством для реверсирования (реверс-редуктора), гидростатической или электротрансмиссии.

История[править | править код]

Роберт Фултон на плавбатарее «Demologos» применил оригинальное решение — спрятал колесо диаметром 5 метров между двумя полукорпусами, защищая его тем самым от артиллерийского огня. Первый в мире паровой боевой корабль развивал среднюю скорость 5 узлов, а максимальную 7, он был закончен уже после окончания англо-американской войны и после смерти своего создателя.

Позднее, уже в годы Гражданской войны, федеральным правительством США строились концептуально очень похожие речные броненосцы (см. en:City-class ironclad).

Гребные колёса, приводимые в движение с помощью паровых машин, стали первыми движителями самоходных судов и получили массовое применение в первой половине XIX веке. К концу века гребные колеса на море были практически полностью вытеснены более эффективными гребными винтами.

Недостатки[править | править код]

  • Основная проблема при использовании гребного колеса — при сильной бортовой качке правое и левое гребное колесо поочередно полностью выходит из воды и, соответственно, погружается в воду слишком глубоко, судно рыскает, делая нормальное движение невозможным. Также при сильном волнении колеса подвергаются большим динамическим нагрузкам, выводящим их из строя.
  • Низкий коэффициент полезного действия — около 30% (КПД уже первых удачных гребных винтов — до 40%).
  • Бо́льший вес чем у винта и, следовательно, — бо́льшее водоизмещение судна и расход топлива.
  • Больша́я зависимость от осадки судна.
  • Применение гребных колес требует размещать ходовые машины выше ватерлинии, что также уменьшает доступные полезные объёмы, а на военном флоте — увеличивает уязвимость машинного отделения.
  • Бортовые колёса требуют больших обносов, увеличивающих габариты судна, уменьшающих полезную площадь палубы.
  • Кормовые колёса менее эффективны гидродинамически, увеличивая сопротивление корпуса, из под которого они как бы откачивают воду.

Преимущества[править | править код]

  • Кормовое гребное колесо в условиях ограниченной осадки судна создает упор, намного превышающий упор гребного винта.[2]
  • Бортовые гребные колёса позволяют разворачиваться почти на месте.
  • Также, гребные колёса обеспечивают бо́льшую силу тяги с места, что удобно для буксиров, а также позволяет им иметь меньшую осадку. Именно поэтому в СССР строительство речных колёсных буксиров (но уже теплоходов, с дизельными двигателями) продолжалось до 1991 года (буксиры-толкачи серии БТК[3]). Пример современного колёсного судна - пассажирский теплоход проекта ПКС-40 (тип "Сура"), оснащённый кормовыми гребными колёсами.

Прогулочные водные велосипеды-катамараны приводятся в движение гребным колесом с педальным приводом.

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. 1 2 3 Колесо гребное // Военная энциклопедия : [в 18 т.] / под ред. В. Ф. Новицкого [и др.]. — СПб. ; [М.] : Тип. т-ва И. Д. Сытина, 1911—1915.
  2. ЗАДНЕКОЛЕСНИК // ivki.ru
  3. Буксиры БТК / BTK (1518, 1518А) (с гребными колёсами с поворотными лопастями на вращающихся валиках)

Литература[править | править код]

  • М. Я. Алферьев Судовые движители, изд. «Водный транспорт» 1938 год, стр. 497

Ссылки[править | править код]