Un propulsor cu reacție (jet de apă) este o elice în care forța care mișcă nava este creată de un jet de apă împins din ea ( împingerea jetului ). Este o pompă de apă care funcționează sub apă.
Acest principiu de mișcare este observat la calmari , caracatițe , sepie , meduze , scoici etc. Aceste animale se mișcă aruncând apa pe care o iau.
Ideea însuși principiului ejectării apei, bazată pe șurubul arhimedean , este cunoscută din două invenții din 1661 în Anglia , dar numai odată cu inventarea motorului cu abur în 1765 de către Watt s-au obținut rezultate tangibile, când Rarrisi și Meyen a creat o pompă cu abur pentru pomparea apei din calele navelor cu ejectarea unui jet de apă prin pupa, iar pentru perioada 1830-1860 numai în Anglia au fost emise cel puțin 35 de brevete pentru implementarea unor astfel de dispozitive.
Cel mai avansat tip de pompă a fost creat la Londra de Henry Bessemer în 1849. Era o pompă cu debit axial cu o conductă de aspirație la prova vasului și două conducte la pupa. Bessemer a plasat chiar rotoare în fața și în spatele șurubului de alimentare cu apă pentru a îndrepta jetul și pentru a compensa pierderile cauzate de rotația jetului de apă. Alexander Hedyard în 1852 a propus un design diferit: avea o duză pivotantă care putea fi îndreptată înainte sau înapoi. Această pompă a aspirat apă printr-o gaură din fundul vasului și a aruncat-o prin pupa . Virajul avionului a dus la virajul navei.
Până la sfârșitul secolului al XIX-lea , în epoca reginei Victoria , tunurile cu apă au fost testate pe o varietate de nave. Așadar, Amiraalitatea Britanică a acceptat proiectul unui tun de apă cu rotor, care la sfârșitul anilor 1860. a fost înlocuit cu un șurub convențional. Amiraalitatea a mers până acolo încât a acceptat chiar să testeze două tipuri de motoare. Au fost construite două canoniere complet identice , lungi de 4,2 metri, pe una dintre care a fost instalat un tun cu apă, iar pe cealaltă o elice convențională . O canonieră „jet” cu o pompă centrifugă care ejecta apă prin două orificii din pupa, cu o putere a motorului de 760 CP. s., a dezvoltat o viteză de 17 km/h, care era ușor inferioară performanței unei elice tradiționale, cu care un motor de 696 CP. Cu. a dezvoltat o viteză de 18 km/h.
În același timp, mai multe țări europene și-au arătat interesul pentru principiul propulsiei navelor cu jet de apă. În 1878 , adică la numai 12 ani după experimentele din Anglia, guvernul suedez a efectuat o serie de experimente similare pentru a introduce principiul propulsiei cu jet de apă pe torpiloarele . Navele cu șurub (cu motoare de 90 CP) au înregistrat o viteză de 18,5 km/h, în timp ce navele cu jet de apă (cu motoare de 78 CP) au atins o viteză de 15 km/h.
Un an mai târziu, în Germania , au fost organizate teste similare pentru un vas cu jet de apă, numit motor "Hydro". La fel ca și predecesorii lor, germanii au devenit rapid deziluzionați de posibilitățile principiului de mișcare cu jet de apă. În toate testele comparative ale motoarelor cu șurub împotriva jeturilor de apă cu pompe centrifuge, primele au funcționat mai bine.
Ulterior, mulți oameni nu au renunțat să încerce să găsească o utilizare potrivită pentru un tun cu apă în sarcini specifice. În 1888, Institutul Național Britanic al Bărcilor de Salvare a plasat prima comandă din lume pentru construcția unei bărci cu jet de apă. Această lansare cu abur era echipată cu o pompă centrifugă cu jet de apă și trebuia să înlocuiască bărcile cu elice în operațiunile de salvare în ape puțin adânci sau mâloase .
În 1900, cartea clasică a lui Sidney Barnaby despre construcția de nave a detaliat principiul propulsiei cu jet de apă.
Deși se crede oficial că crescătorul și inventatorul de oi din Noua Zeelandă Chris William Filden ("Bill") Hamilton (Bill Hamilton, născut în 1899) este inventatorul motorului modern cu reacție, el însuși, totuși, nu este de acord cu acest lucru, în 1962, răspunzând direct la întrebarea despre aceasta: „Nu pretind paternitatea inventării tunului de apă al navei”. [unu]
Propulsiunea cu jet de apă a devenit larg răspândită încă din anii 1930, când motoarele de tip avioane de mare viteză au început să fie folosite în ambarcațiunile de mare viteză. În acest caz, jetul de apă a făcut posibilă obținerea unei eficiențe mai mari decât elicea și a fost, de asemenea, mai puțin susceptibilă la cavitație. Primii purtători de tunuri de apă au fost torpile și bărci de patrulare, nave fluviale cu pescaj redus. Ulterior, odată cu dezvoltarea elicelor supercavitante, utilizarea jeturilor de apă pe navele de mare viteză a scăzut.
O unitate de propulsie cu reacție constă, de regulă, dintr-un rotor (șurub) cu un arbore, o conductă (țeavă cu jet), un dispozitiv de îndreptare și un dispozitiv de direcție inversă (RRU).
În conductă, care este o țeavă profilată, debitul de apă este accelerat fie de un mecanism cu palete ( elice , rotor de pompă ), fie de energia de ardere a combustibilului sau de presiunea gazului comprimat , care asigură o evacuare direcționată a jetului prin orificiu de evacuare. in pupa. Masa de apă aruncată creează un accent pe elice, care pune nava în mișcare.
Conductele de apă sunt situate în interiorul sau în exteriorul carenei navei. Eficiența unui jet de apă depinde de forma conductelor de apă, de locația și designul prizei de apă și este de obicei mai mică decât cea a unei elice.
Dacă fluxul de apă este accelerat de un mecanism cu palete:
RRU, la virarea în plan orizontal al curgerii, asigură virajul vasului. Când fluxul de la duză este blocat, jetul de apă se întoarce înapoi, ceea ce dă vasului o mișcare inversă.
Jetul de apă, ca și motorul exterior , este predispus la înfundarea cu alge , care, înfășurându-se în jurul arborelui cu rotorul, îl pot bloca. În cazul blocării jetului de apă, pe arbore este prevăzută o cheie forfecată pentru a preveni deteriorarea motorului staționar. Algele pot fi curățate prin deschiderea trapei de inspecție și îndepărtarea lor. Trapa de inspecție este situată într-un fel de „fântână”, ale cărei margini sunt ridicate deasupra liniei de plutire , ceea ce vă permite să aveți acces la conducta plutitoare. Un grătar în orificiul de admisie împiedică pătrunderea pietrelor mari în jet.
Jeturile de apă sunt utilizate de obicei pe navele care navighează în ape puțin adânci, de la bărci ușoare cu motor până la nave de mare viteză (de exemplu, tipul Zarya ) și remorchere (de exemplu, tipul BM ) sau servesc ca propulsor pentru a îmbunătăți agilitatea navelor.
Pe bărci sunt folosite tunuri cu apă (de exemplu, unele modificări ale bărcilor Amur cu propulsie cu jet de apă au fost produse în serie la fabrica de avioane Yuri Gagarin din Komsomolsk-on-Amur ). Mulți producători de motoare exterioare ( Suzuki , Yamaha ) produc motoare exterioare cu jet de apă sau module adiționale concepute pentru instalare independentă: pe jet-ski -uri , care sunt folosite la remorcarea schiorilor de apă și wakeboarderii .
De exemplu, prototipul de barca cu reacție Maximog Jet de la Riddle Marine (Lewiston, Idaho ) accelerează de la 0 la 100 km/h în 4 secunde datorită unui motor marin cu reacție dublu pe benzină de 450 CP. Cu. [patru]
Echipament militarJetul de apă este utilizat în mod activ pe vehiculele blindate plutitoare ale URSS și Rusiei, în special pe tancul plutitor PT-76 (retras din serviciu), vehiculele blindate de transport de trupe BTR-50 , BTR-60 , BTR-70 , BRDM- 2 (retras din serviciu), BTR-80 (în exploatare), BTR-90 „Rostok” (adoptat).
Proiectul 21631 navă de suprafață . În flota de submarine: submarine de tip Triumfan (Franța), de tip Seawolf (SUA) și proiectul Borey 955 (Rusia).