Такаа, сега вече се чувстам готов да продължа темата за устройството на гребния винт. Може би прави впечатление, че дотук не съм написал нито една формула. Засега правя общо описание и паралелно с това показвам леки подсказки, как геометрично да построим корабен винт, естествено не без помощта на някакъва компютърна CAD програма. Поне засега нямам намерение да навлизам в подробности, за това как се работи с този и онзи CAD продукт, защото това вече ми се струва доста встрани от основната тема, а и е много по-популярно от останалите теми, за които мисля да пиша, така че всеки може да намери предостатъчно информация и клипчета в Интернет, стига да проявява интерес. Затова мисля да продължа в същия дух, изхождайки от презумпцията, че читателят си има понятие от 3D проектиране, но в същото време ще се опитвам да предоставям достатъчно разбираеми илюстрации, за да може незапознатият читател да си представи пространствено нещата и евентуално да успява да ми следи мисълта, която не винаги тече особено гладко. Колкото до формулите – спокойно, формули ще има, но този блог няма за цел да представя някакви грандиозни и нечувани научни открития в сферата на хидродинамиката. Някой специалист по хидро- и аеродинамика, какъвто аз не съм, може да не се съгласи с мен, но от това, с което съм се сблъсквал досега в тази област съм се убедил, че в по-голямата си част тези науки се градят върху емпирични тези, които се смятат за верни, само докато не се намери някой, който отново по емпиричен път да не ги опровергае. Затова не очаквайте кой знае какви научни и математически обяснения на формулите, които ще видите по-късно в този блог. Те ще са преписани от книги, чиито автори са ги преписали от други източници и така по веригата, докато не се стигне до извора, който по принципа на пробата и грешката е установил как влияе промяната на даден параметър върху поведението на корабния винт и то при определени условия, които не винаги се приближават особено много до реалните. Мисля да предоставя абсолютния минимум от формули, достатъчни за приблизителното пресмятане на основните параметри на гребния винт. След това ще вложа нещо и от себе си, като публикувам и разработен от мен алгоритъм за пресмятане на ъгъла на отваряне на лопатките на даден сгъваем винт на заден ход. Въпросният алгоритъм е разработен с помощта на елементарни формули за движение на твърдо тяло и на емпиричните формули за изчисляване на тягата на гребен винт. До разработването на този алгоритъм се стигна отново по метода на пробата и грешката, след като първите винтове, които направих не работеха задоволително на заден ход.
Да се върнем на темата за параметрите на корабния винт. Вече стана въпрос за някои от тях, а други просто бяха изброени, без допълнителни пояснения. Сега, с помощта на една фигурка, ще се опитам да онагледя още няколко важни геометрични параметъра, а за останалите ще говоря следващия път, когато ще се намесят и първите формули. Ето я и схемата:
Тук е мястото да кажа, как се дефинира посоката на въртене на гребния винт. Този от схемата по-горе е ляв, защото ако го гледаме откъм работната (челната) страна (т.е. откъм кърмата на лодката) се върти наляво (обратно на часовниковата стрелка). В английската терминология терминът за посоката е Hand (ръка), това съвсем не е случайно, защото работата на левия винт се онагледява с помощта на пръстите на лявата ръка, а на десния – с помощта на дясната ръка. Някои може би си спомят, че в училище са определяли доста физични величини, по т.нар. прицип на дясната ръка. Ето как става това – в случая ще използваме лявата си ръка, защото винтът, който съм начертал за схемата е ляв. Ако свием пръстите на лявата си ръка така, както е показано на картинката по-долу, то палецът сочи натам, накъдето би се насочила лодката ако винтът й се завърти в посоката, в която сочат останалите 4 пръста. По същия начин, но с помощта на дясната ръка, може да се онагледи действието и на десния винт.
Доста време мина откакто започнах темата за винтовете, но може би си спомняте, че там бях построил една винтова повърхнина. Тогава не стана въпрос затова, каква е нейната посока, но сега, след като вече писах по темата, може би за всички е ясно, че посоката й е ........... дясна. Ето как, с помощта на същата тази винтова повърхнина ще демонстрирам набързо как да си построим стилизиран десен трилопатков винт. Като начало ще скрием свития оранжев триъгълник, който на този етап няма да ни трябва. След това в равнината на основата му ще начертаем проектирания профил на лопатката. В случая, с оглед опростяване на задачата, това ще бъде една елипса, чиито най-голям диаметър лежи радиално на винтовата повърхнина. Следващата стъпка е да проектираме ортогонално въпросната елипса върху червената винтова повърхнина. Ето как би изглеждало всичко това:
Сега изрязваме винтовата повърхнина по контура, получен от проектираната елипса, изхвърляме излишното, а резултата боядисваме в оранжево, с оглед придържане към преобладаващия в този блог оранжев цвят. Ето какво се получава:
Остана само да умножим получената лопатка по три и да начертаем в средата един цилиндър, за да може все пак нашето творение поне малко да заприлича на истински корабен винт:
След като вече имаме един стилизиран модел на десен винт и една схема на съвсем реален ляв винт, можем да поговорим за параметъра „Skew”. Както споменах и по-рано, не съм съвсем убеден за точния български термин за този параметър, но за в бъдеще ще го наричам „Изкривяване”. Както се вижда от първата схема, атакувашият и изходящият ръбове на винта изобразен там не са симетрични. Именно тази несиметричност е въпросното „Изкривяване”. В случая с втория пример на набързо скалъпения десен винт, такова „Изкривяване” няма, защото оста на симетрия на елипсата лежи радиално на винта. За влиянието на „Изкривяването” върху поведението на гребния винт ще спомена няколко думи в някоя от следващите публикации, когато ще обърна внимание и на „Наклона” („Rake”), какъвто отново винтът от първия пример има, а този от втория – не.
