Pędnik wodnoodrzutowy
Pędnik wodnoodrzutowy (także: pędnik strumieniowy, pędnik wodnostrumieniowy, pędnik strugowodny. Stosowane też są angielskie nazwy: jet albo pump-jet, hydrojet, water jet z ang. pump - pompować, tłoczyć; jet - strumień cieczy) – pędnik okrętowy, który strumień wody wyrzucanej poza jednostkę pływającą zamienia na siłę poruszającą ją po wodzie.
Zasada działania
edytujWoda jest zasysana przez pompę do tylnej części kadłuba, a następnie wytłaczana przez dyszę z pewną prędkością w kierunku przeciwnym do zamierzonego kierunku ruchu jednostki pływającej. W innych wariantach do napędu używa się również strumienia wody wytworzonego za pomocą dyszy Korta. Strumień wody o dużej prędkości i kontrolowanym kierunku napędza jednostkę i nadaje jej pożądany kierunek bez użycia steru.
Konstrukcja
edytujDo podstawowych elementów konstrukcyjnych pędnika strugowodnego zaliczamy:
- kanał dolotowy wraz z osłoną,
- pierścień roboczy,
- pompa osiowa (w większości przypadków jest to śruba napędowa Kaplana) lub pompa odśrodkowa,
- prowadnice, których zadaniem jest likwidacja prędkości obwodowych strumienia wody powstającego za śrubą (często zjawisko to niweluje się też poprzez zastosowanie dwóch śrub w układzie osiowym przeciwbieżnym),
- kanał wylotowy (konfuzor),
- zastawki do sterowania kierunkiem wypływu strumienia wody.
Historia konstrukcji
edytujPędniki tego typu powstawały już w XVII wieku w Anglii. Od tego czasu powstało wiele wersji pędnika wodnoodrzutowego (np. pędnik stożkowy Hotchkissa). Prototyp łodzi, napędzanej strumieniem wody wyrzucanej z dużą prędkością zaprezentował w 1931 młody włoski inżynier i konstruktor silników odrzutowych Secondo Campini. Wynalazkiem próbował zainteresować włoską marynarkę wojenną[1][2].
Na początku lat 50 XX w. nowozelandzki wynalazca Charles William Hamilton rozpoczął badania prototypów, które doprowadziły do komercjalizacji napędu w 1956[3].
Zastosowania
edytujPoczątkowo napęd strumieniem wody znajdował zastosowanie jedynie w szybkich łodziach rekreacyjnych i innych niewielkich jednostkach. Do głównych zalet należały możliwość pływania na bardzo płytkich akwenach oraz doskonała manewrowość. Dopiero od 1970 rozpoczęto stosowanie tego napędu w większych statkach, od 1980 napędzano nim jednostki do 30 m długości, a w 1990 wprowadzono napędy pump-jet z przeznaczeniem dla statków 60-metrowych. Po roku 2000 upowszechniły się zastosowania w wymagających precyzyjnego manewrowania jednostkach pływających obsługujących platformy wiertnicze oraz szybkich promach pasażerskich. Napędy typu pump-jet stosowane są również w innych jednostkach pływających, gdzie wymagana jest znaczna manewrowość: w promach, jednostkach wojskowych oraz torpedach[4]. Obecnie znajdują zastosowanie na statkach żeglujących po płytkich akwenach, w szczególności dla jednostek szybkich sportowo-turystycznych, wojennych, statkach ratowniczych i wodolotach. W ostatnich latach rozwijane są systemy dynamicznego pozycjonowania statków, w których szerokie zastosowanie znajdują napędy typu pump-jet[3].
Zalety
edytujDo zalet napędu strugowodnego możemy zaliczyć:
- brak części wystających,
- łatwe i skuteczne manewrowanie przez zmianę kierunku wypływu wody,
- możliwość dużego obciążenia pędnika strugowodnego.
Wady
edytuj- w niektórych konstrukcjach mała siła przy ruchu wstecz,
- mniej wydajny od śruby przy małych prędkościach,
- otwór zasysający wodę może zostać zatkany przez np. roślinność wodną. Rozwiązaniem jest chwilowa zmiana kierunku obrotów śruby pednika i odwrócenie przepływu wody w celu wypchnięcia zanieczyszczeń.
Bibliografia
edytuj- Śródlądowy transport wodny, Jan Kulczyk i Jan Winter, Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej, Wrocław grudzień 2003.
Przypisy
edytuj- ↑ CAMPINI, Secondo. Dizionario Biografico degli Italiani - Volume 34 (1988). [dostęp 2016-07-14].
- ↑ STORIA DEL CAMPINI CAPRONI. [dostęp 2016-07-14].
- ↑ a b WATERJET HISTORY. [dostęp 2016-07-14].
- ↑ MK-48 Torpedo. [dostęp 2016-07-14].