Введение
Морская движительная система
Водомет, гидрореактивная установка или водяной реактивный движитель – это морская система, создающая струю воды для движения. Механическая конструкция может представлять собой кольцевой пропеллер (аксиальный насос), центробежный насос или насос смешанного типа, сочетающий в себе центробежные и осевые элементы. Конструкция также включает в себя водозаборник для подачи воды к насосу и сопло для направления потока воды, выходящего из насоса.
Дизайн
Насосная водометная установка работает за счет впуска (обычно расположенного в нижней части корпуса), который позволяет воде проходить под судном в двигатели. Вода поступает в насос через этот впуск. Насос может быть центробежного типа для высоких скоростей или осевого типа для низких и средних скоростей. Давление воды внутри впуска повышается насосом и направляется назад через сопло. С помощью реверсивного устройства можно также добиться обратной тяги для движения задним ходом, быстро и без необходимости переключать передачи или регулировать тягу двигателя. Реверсивное устройство также может использоваться для замедления судна при торможении. Эта особенность является основной причиной высокой маневренности насосных водометных установок. Сопло также обеспечивает управление водометом. К соплу могут быть прикреплены пластины, подобные рулям направления, для изменения направления потока воды влево и вправо. По сути, это аналогично принципам отклонения вектора тяги, технологии, которая долгое время использовалась в ракетах-носителях (ракетах и ракетах-снарядах), а затем и в военных реактивных самолетах. Это обеспечивает судам, оснащенным насосными водометными установками, превосходную маневренность в море. Еще одним преимуществом является то, что при движении задним ходом с использованием реверсивного устройства управление не инвертируется, в отличие от судов с винтовым движителем.
Поток по оси
Давление струи воды в осевом насосе увеличивается за счет расширения потока при прохождении через лопатки рабочего колеса и направляющие аппараты статора. Затем сопло насоса преобразует эту энергию давления в скорость, создавая тем самым тягу.
История
Принцип использования водяных струй в судоходной промышленности можно проследить до 1661 года, когда Тугуд и Хейс описали корабль, имеющий центральный водный канал, в котором был установлен плунжер или центробежный насос для обеспечения движущей силы. 3 декабря 1787 года изобретатель Джеймс Рамси продемонстрировал лодку, приводимую в движение водяной струей, используя насос с паровым двигателем для подачи потока воды с кормы. Это произошло на реке Потомак в Шепардстауне, штат Вирджиния (ныне Западная Вирджиния), перед толпой свидетелей, включая генерала Горацио Гейтса. Лодка длиной в 15 метров проплыла около полумили вверх по реке, прежде чем вернуться к пристани. По сообщениям, лодка достигала скорости четыре мили в час, двигаясь вверх по течению. В апреле 1932 года итальянский инженер Секондо Кампини продемонстрировал лодку с водомётным движителем в Венеции, Италия. Лодка достигла максимальной скорости в , скорость, сопоставимая с лодкой с обычным двигателем аналогичной мощности. Итальянский флот, финансировавший разработку лодки, не размещал заказов, но наложил вето на продажу конструкции за пределы Италии. Первый современный реактивный катер был разработан новозеландским инженером сэром Уильямом Гамильтоном в середине 1950-х годов.
Применение
Насосно-реактивные движители ранее применялись преимущественно на высокоскоростных прогулочных судах (таких как гидроциклы и реактивные катера) и других небольших плавучих средствах, но с 2000 года возрос спрос на высокоскоростные суда, и, следовательно, насосно-реактивные движители становятся все более популярными на больших судах, военных кораблях и паромах. На этих больших судах они могут приводиться в действие дизельными двигателями или газовыми турбинами. С такой конфигурацией можно достигать скоростей до [укажите скорость из оригинала], даже при использовании водоизмещающего корпуса. Корабли с насосно-реактивными движителями обладают высокой маневренностью. Примерами кораблей, использующих насосно-реактивные движители, являются [укажите названия кораблей из оригинала], скоростные паромы Stena High Speed Sea Service, американские подводные лодки классов Seawolf и Virginia, а также российские подводные лодки класса Borei и американские прибрежные боевые корабли.