A sugárhajtómű (vízsugár) olyan légcsavar , amelyben a hajót mozgató erőt a belőle kiszorított vízsugár hozza létre ( jet thrust ). Ez egy vízszivattyú , amely víz alatt működik.
Ez a mozgáselv megfigyelhető a tintahalnál , polipnál , tintahalnál , medúzánál , tengeri herkentyűnél stb. Ezek az állatok úgy mozognak, hogy kidobják a bevitt vizet.
Az arkhimédeszi csavaron alapuló vízkidobás elvének gondolata két 1661 - es angliai találmányból ismert , de csak Watt 1765-ös gőzgépének feltalálásával értek el kézzelfogható eredményeket, amikor Rarrisi és Meyen. Létrehozott egy gőzhajtású szivattyút a víz szivattyúzására rakterekből, vízsugár kilövellésével a faron keresztül, és csak Angliában 1830 és 1860 között legalább 35 szabadalmat adtak ki ilyen eszközök megvalósítására.
A legfejlettebb típusú szivattyút Henry Bessemer készítette Londonban 1849-ben. Ez egy axiális áramlású szivattyú volt, egy szívócsővel a hajó orránál és két csővel a tatnál. A Bessemer a vízbevezető csavar elé és mögé még járókerekeket is elhelyezett a sugár kiegyenesítésére és a vízsugár forgásából adódó veszteségek kompenzálására. Alexander Hedyard 1852-ben egy másik kialakítást javasolt: forgó fúvókát tartalmazott , amelyet előre vagy hátra lehetett mutatni. Ez a szivattyú a hajó alján lévő lyukon keresztül szívta be a vizet, és a tatján keresztül dobta ki . A sugárhajtómű fordulata a hajó fordulásához vezetett.
A 19. század végére , Viktória királynő korában a vízágyúkat különféle hajókon tesztelték. Tehát a brit Admiralitás elfogadta a járókerekes vízágyú projektjét, amely az 1860-as évek végén. hagyományos csavarral helyettesítették. Az Admiralitás odáig jutott, hogy beleegyezett abba, hogy kétféle motort teszteljenek. Két teljesen egyforma , 4,2 méter hosszú lövegcsónak készült, amelyek egyikére vízágyút, a másikra hagyományos légcsavart szereltek fel . Egy "sugárhajtású" lövegcsónak centrifugálszivattyúval, amely a farban lévő két lyukon keresztül lökte ki a vizet, 760 LE motorteljesítménnyel. s., 17 km / h sebességet fejlesztett ki, ami kissé alacsonyabb volt egy hagyományos légcsavar teljesítményénél, amellyel egy 696 lóerős motor. Val vel. 18 km/h sebességet fejlesztett ki.
Ugyanebben az időben több európai ország is érdeklődést mutatott a hajók meghajtásának vízsugaras elve iránt. 1878- ban , vagyis mindössze 12 évvel az angliai kísérletek után, a svéd kormány egy sor hasonló kísérletet hajtott végre a vízsugár-meghajtás elvének bevezetésére a torpedócsónakokon . A csavarhajtású hajók (90 LE-s motorral) 18,5 km/h sebességet mutattak, míg a vízsugaras hajók (78 LE motorral) 15 km/h sebességet értek el.
Egy évvel később Németországban hasonló teszteket szerveztek egy vízsugárral felszerelt hajón, az úgynevezett "Hydro" motoron. Akárcsak elődeik, a németek is gyorsan kiábrándultak a vízsugaras mozgáselv adta lehetőségekből. A csigamotorok vízsugár elleni centrifugálszivattyús összes összehasonlító vizsgálata során az előbbi teljesített jobban.
Ezt követően sokan nem adták fel, hogy konkrét feladatokban megfelelő felhasználási módot találjanak a vízágyúnak. A British National Institute of Rescue Boats 1888 -ban adta le a világ első megrendelését vízsugárral felszerelt csónak építésére. Ezt a gőzölést centrifugálszivattyús vízsugárral látták el, és a sekély vagy iszapos vizeken végzett mentési műveletek során a propeller hajtású csónakokat kellett volna helyettesítenie.
1900- ban Sidney Barnaby klasszikus hajóépítési könyve részletezte a vízsugár meghajtás elvét.
Bár hivatalosan úgy tartják, hogy az új-zélandi juhtenyésztő és feltaláló , Chris William Filden ("Bill") Hamilton (Bill Hamilton, született 1899-ben) a modern sugárhajtómű feltalálója, ő maga azonban nem ért egyet ezzel. 1962-ben közvetlenül válaszolva erre a kérdésre: "Nem állítom a hajó vízágyújának feltalálásának szerzőségét." [egy]
A vízsugaras meghajtás az 1930-as évektől vált széles körben elterjedtté, amikor a nagysebességű repülőgép-típusú hajtóműveket elkezdték használni a nagysebességű járművekben. Ebben az esetben a vízsugár nagyobb hatásfok elérését tette lehetővé, mint a propeller, és kevésbé volt érzékeny a kavitációra. A vízágyúk első szállítói torpedó- és járőrhajók, sekély merülésű folyami hajók voltak. Ezt követően a szuperkavitáló légcsavarok kifejlesztésével a vízsugarak használata a nagysebességű hajókon csökkent.
A sugárhajtású egység rendszerint egy járókerékből (csavarból) áll, egy tengellyel, egy vezetékből (sugárcső), egy egyenesítőből és egy irányváltó kormányberendezésből (RRU).
A vezetékben, amely egy profilos cső, a víz áramlását vagy lapátos mechanizmus ( propeller , szivattyú járókerék ), vagy a tüzelőanyag égési energiája vagy a sűrített gáz nyomása gyorsítja , amely biztosítja a sugár irányított kilökődését a kimeneten keresztül. a tatban. A kidobott víztömeg a hajócsavarra helyezi a hangsúlyt, ami mozgásba hozza a hajót.
A vízvezetékek a hajótesten belül vagy kívül helyezkednek el. A vízsugár hatásfoka a vízvezetékek alakjától, a vízbevezető nyílások elhelyezkedésétől és kialakításától függ, és általában kisebb, mint a propelleré.
Ha a víz áramlását egy lapátos mechanizmus gyorsítja:
Az RRU, amikor az áramlás vízszintes síkjában fordul, biztosítja az edény fordulását. Ha a fúvókából kilépő áramlás blokkolva van, a vízsugár visszafordul, ami az edény fordított mozgását eredményezi.
A vízsugár, akárcsak a külső motor , hajlamos az algák eltömődésére , amelyek a járókerékkel a tengely körül tekergődve elakadhatnak. A vízsugár beszorulása esetén a tengelyen egy elnyírt retesz található, amely megakadályozza az álló motor károsodását. Az algák az ellenőrző nyílás kinyitásával és eltávolításával eltávolíthatók. Az ellenőrző nyílás egyfajta „kútban” található, amelynek szélei a vízvonal fölé emelkednek , így hozzáférhet a vízen lévő vezetékhez. A szívónyílásban található rács megakadályozza, hogy nagy kövek kerüljenek a sugárba.
A vízsugarat általában sekély vízben közlekedő hajókon használják, a könnyű motorcsónakoktól a nagysebességű hajókig (például a Zarya típusú) és a vontatóhajókig (például a BM típusú) vagy tolóként szolgálnak a hajó mozgékonyságának javítására. hajókat.
A hajókon vízágyúkat használnak (például a vízsugárhajtású Amur csónakok néhány módosítását tömegesen gyártották a Komsomolsk-on-Amur- i Jurij Gagarin repülőgépgyárban ). Számos külső motorgyártó ( Suzuki , Yamaha ) gyárt vízsugárral ellátott külső motorokat vagy kiegészítő modulokat, amelyeket önálló telepítésre terveztek: jet-skire , amelyeket vízisíelők és wakeboardosok vontatásánál használnak .
Például a Riddle Marine prototípusa, a Maximog Jet sugárhajtású csónak (Lewiston, Idaho ) 4 másodperc alatt gyorsul 0-ról 100 km/h-ra a két 450 LE-s tengeri sugárhajtású benzinmotornak köszönhetően. Val vel. [négy]
Katonai felszerelésA vízsugarat aktívan használják a Szovjetunió és Oroszország úszó páncélozott járművein , különösen a PT-76 úszó tankon (kivonták a szolgálatból), a BTR-50 , BTR-60 , BTR-70 , BRDM- páncélozott szállítóeszközökön. 2 (szolgálatból kivonva ), BTR- 80 (üzemben), BTR-90 "Rostok" (fogadva).
Projekt 21631 felszíni hajó . A tengeralattjáró flottában: Triumfan típusú (Franciaország), Seawolf típusú (USA) és Borey projekt 955 (Oroszország) tengeralattjárók.