Бронзовый гребной винт

Если честно, до сих пор встречаю судоремонтников, которые путают литье марки ЛМцЖ 55-3-1 с БрАЖ 9-4. Разница в цене – да, но когда на кону вибрация на заднем ходу, лучше бы они молчали. На гребной винт смотришь не как на железку, а как на паспорт завода.

Почему бронза, а не сталь или чугун?

В 2018 году на ремонте буксира ?Капитан Смирнов? поставили временный стальной винт – через три месяца лопасти обросли ракушками так, что обороты упали на 40%. Бронза же выделяет ионы меди, которые тормозят биообрастание. Но тут есть нюанс: если перегреть сплав при литье, антифоулинговый эффект снижается вдвое.

На ООО Дандун Восточный морской завод как-то привезли винт с трещиной у ступицы – видно, что литье вели при повышенной влажности. Водородные раковины – бич дешевых производителей. Пришлось резать и переливать заново, хотя заказчик кричал ?заварите!?.

Кстати, прочность БрАЖ 9-4 часто переоценивают. Для речных судов – да, но для морских траулеров я бы добавил никель, хоть это и ударит по бюджету. Помню, как на ?Мурмансельди-3? после года работы кромки лопастей были исчерчены кавитацией – сплав слишком мягкий для холодных вод.

Геометрия лопасти: где ошибаются 8 из 10 проектировщиков

Самый дурацкий миф – что шаг винта должен быть строго постоянным. Для тихоходных барж иногда делаем прогрессивный шаг: у корня лопасти +2°, на периферии -1°. Иначе на мелководье будет засасывание ила.

Однажды расчеты для рыболовного сейнера показывали КПД 0.68, но после ходовых испытаний получили 0.51. Причина – не учли зазор между кромкой лопасти и кронштейном гребного вала. Всего 15 мм, но турбулентность съела 17% эффективности.

В бронзовый гребной винт для ледоколов всегда закладываем утолщение кромки на 20-30%. Но если перестараться – КПД падает катастрофически. В прошлом году для ?Адмирала Макарова? пришлось переделывать три раза, пока не нашли компромисс между прочностью и гидродинамикой.

Балансировка: почему статической недостаточно

Многие верфи экономят на динамической балансировке – мол, и так сойдет. Пока не увидишь, как на 150 об/мин трясет весь редуктор. Особенно критично для винтов диаметром свыше 2.5 метров.

Наш завод как-то принимал брак от китайских коллег – дисбаланс 18 кг·см при допустимых 2.3. Интересно, они вообще мерили? Пришлось фрезеровать посадочные места, сняли 4 кг бронзы.

Самое сложное – балансировка винтов с саблевидными лопастями. Центр масс смещен к периферии, поэтому классические формулы не работают. Для яхт класса ?люкс? иногда доводится править лопасти вручную – по 3-4 часа на каждую.

Ремонт vs замена: когда не стоит экономить

В 2021 году ремонтировали гребной винт танкера ?Варзуга? – трещины шли от ступицы к кромкам. Заказчик настаивал на сварке, но мы сделали дефектоскопию и увидели усталостные микротрещины по всей поверхности. Спасибо ультразвуку – избежали гарантийного случая.

Частая ошибка – попытка выправить погнутые лопасти газовой горелкой. Бронза теряет до 40% прочности при температуре свыше 650°C. Правильно – греть до 500° и править гидравлическим прессом с шаблоном.

Кстати, после любого ремонта обязательна повторная кавитационная проба. Как-то пропустили этот этап для сухогруза ?Анна? – через полгода кавитация ?съела? 12 мм с концов лопастей. Теперь проверяем даже после замены одной лопасти.

Перспективы: что будет с бронзовыми винтами через 10 лет

Сейчас экспериментируем с композитными материалами для малых судов, но для крупнотоннажных судов бронзовый гребной винт останется стандартом. Хотя бы потому, что при столкновении с плавучим деревом он гнется, а не ломается как стальной.

На ООО Дандун Восточный морской завод недавно запустили линию точного литья по выжигаемым моделям. Погрешность теперь ±0.8 мм вместо прежних ±2.5 мм. Но это для новых проектов, а для ремонта старых винтов все равно приходится держать парк универсальных станков.

Самое сложное – убедить заказчиков, что экономия 15% на винте может обернуться потерей 30% топливной эффективности. Особенно когда цены на солярку растут как сумасшедшие. Впрочем, это уже тема для отдельного разговора...