Водометный двигатель своими руками

Из опыта постройки водометов

Периодически в журнале появляются теоретические материалы по расчету водометных движителей (ВД) и довольно часто описываются реальные конструкции, реализованные их авторами. Хотелось бы коснуться тех вопросов, которые остаются “за кадром”, т.е. о практике проектирования и технологии постройки. Проще говоря, как и из чего лучше сделать отдельные узлы ВД для быстроходного катера с двигателем мощностью 80-200 л.с.

Начнем с водовода, его формы и того, что на что в нем влияет. Оптимальное поперечное сечение водовода — это круг и эллипс (рис. 1). Менее желательны квадрат и прямоугольник со скругленными углами. Надо помнить, что любое изменение формы потока — это потери. Их не избежать, и с этим приходится мириться, но борьбу с потерями не надо ставить во главу угла. В дальнейшем, при рассмотрении конструкции защитной решетки, мы вернемся к этому.

Следующий вопрос — как выбрать угол наклона средней оси водозаборника? Здесь действует простое правило: чем выше скорость, тем меньше наклон. Для достижения скоростей в пределах 50-60 км/ч достаточно угла 38-35° относительно килевой линии, для более высоких скоростей наклон надо уменьшить до 25-30°. Соответственно с уменьшением угла наклона водозаборника увеличивается его длина. Это неизбежная плата за скорость. На рис. 2 показано, как все происходит.

Наклон оси гребного вала обычно выбирают в диапазоне от 0 до 5°. Идеально, если ось гребного вала направлена точно в центр тяжести катера, но это важно для легких быстроходных катеров, для тяжелых — не так критично.

Теперь поговорим о материалах, из которых лучше изготавливать водоводы. На мой взгляд, это стеклопластик, алюминий и нержавеющая сталь. Выбирать надо в зависимости от возможностей того, кто берется за самостоятельное изготовление водомета. Самый простой и доступный — стеклопластик. Технология изготовления из него водовода довольно проста и эффективна. Сначала из пенопласта ПС-4-40 вырезается заготовка водопроточной части, потом она обрабатывается по выбранному профилю, для чего используются шаблоны. Размеры сечений надо уменьшить на 3-5 мм, чтобы нанести слой эпоксидной смолы выше номинального размера. Учитывая, что в зоне работы лопастей рабочего колеса (РК) износ водовода сравнительно высокий, надо предусмотреть вклейку нержавеющего кольца с фланцем соответствующих размеров. Примерная конструкция такого кольца показана на рис. 3. Можно поступить по-другому: не вклеивать кольцо, а сделать его съемным, чтобы потом безболезненно менять по мере износа. Не секрет, что через 200-300 ходовых часов такое кольцо и лопатки РК изнашиваются, зазор между ними увеличивается, и КПД довольно заметно падает.

Для установки кольца надо выточить цилиндр из того же пенопласта, нанести на него эпоксидную смолу и проточить в размер, соответствующий внутреннему размеру кольца на токарном станке. Потом надо приклеить цилиндр к основной заготовке водопротока. После этого отвержденную эпоксидную смолу, которой покрыта заготовка, придется обработать по заранее изготовленным шаблонам. Затем вся поверхность шпаклюется и покрывается лаком или эмалью. Чем лучше будет обработана поверхность модели, тем лучше будет и поверхность изготовленного водовода.

Теперь надо сделать макет той части днища, где будет устанавливаться водомет, и подогнать нижнюю часть заготовки. После подгонки заготовку надо приклеить к макету днища и подготовить корпус подшипников гребного вала к установке.

Здесь стоит немного отвлечься. Дело в том, что размещать упорные подшипники можно по-разному, в зависимости от конструкции спрямляющего аппарата (СА). В классическом СА упорные подшипники располагаются вне его, а в СА с лопаточным поджатием — как правило, внутри его ступицы. Соответственно, и нагрузка от упора водомета приходится на его корпус через гребной вал или через фланец СА. Нетрудно заметить, что корпус водомета с СА и лопаточным поджатием проще в изготовлении, нет нужды точно выставлять корпус подшипников гребного вала, поскольку он соединяется через дюрит большого диаметра. Для формовки потребуется только подходящий металлический кругляк размером +3 мм к диаметру гребного вала. Желательно, чтобы он был отполирован и имел небольшой — не более 0.5 мм на 100 мм длины — конус в районе соприкосновения со стеклопластиком.

При формовке корпуса классического водомета придется позаботиться о подготовке корпуса подшипников гребного вала, так как он заформовывается одновременно с корпусом водомета. Нелишне будет заметить, что все вспомогательные металлические детали, которые используются на время формовки, должны быть покрыты разделяющим слоем.

В последующих публикациях мы рассмотрим другие конструктивные узлы ВД.

Своим опытом постройки водометного движителя для небольших глиссирующих катеров продолжает делиться московский инженер Александр Крутов. Выше мы рассмотрели корпус и выходной фланец водовода, сейчас речь пойдет о спрямляющем аппарате, конструктивно объединенном с ним опорном подшипнике вала и рулевом устройстве водомета.

Спрямляющий аппарат (СА) — один из важнейших узлов водомета. Он обеспечивает формирование незакрученной струи на выходе из сопла, обычно одновременно с поджатием для достижения ее расчетной скорости, и при правильном проектировании преобразует энергию вращения потока в дополнительную тягу водомета. Конструкций СА существует несколько, хорошую эффективность продемонстрировал СА с лопаточным поджатием (рис. 2) — он наиболее прост и технологичен в изготовлении, поэтому может быть рекомендован для судостроителя-любителя. Учитывая, что большинству самодельщиков недоступны теоретические материалы, позволяющие надежно рассчитать все характеристики водомета, я посоветовал бы для начала выбрать значение коэффициента поджатия струи в районе 0.42-0.48. Уменьшить его несложно, а вот увеличить намного труднее (см. таблицу).

Почему диаметр ступицы выбран равным 90 мм? Дело в том, что рабочее колесо — самая сложная для изготовления деталь водомета, а наиболее доступное — рабочее колесо производства КнААПО для водометных катеров “Восток”. Его можно заказать и не тратить время на изготовление. При этом оптимальный диаметр ступицы равен 0.55-0.60 диаметра рабочего колеса и составляет 90 мм.

Для изготовления ступицы СА потребуется нержавеющая труба диаметром 100-110 мм, а для наружного корпуса СА — нержавеющая труба с внутренним диаметром около 200 мм. Промышленность выпускает трубы подходящего диаметра, а если есть возможность, то корпус можно согнуть и сварить из листа толщиной 3-4 мм. Надо заметить, что описываемый СА с лопаточным поджатием заметно эффективнее СА производства КнААПО.

Самое сложное — подобрать профиль сечения лопатки. Предложенная форма проверена на реальных образцах и доказала свою эффективность. Но рассчитать наилучшие профиль и угол установки лопатки для всех возможных комбинаций исходных данных в любительских условиях вряд ли возможно, стоит просто помнить, что чем больше радиус скругления передней (входящей) кромки спрямляющей лопатки, тем меньше требования к точности подбора профиля. Конечно, это не значит, что можно увеличенным радиусом кромки полностью скомпенсировать недостатки формы лопатки. Это всего лишь компромиссный прием, позволяющий ускорить подбор профиля. Радиус можно изменять в диапазоне 0.15-2.0 мм.

СА включает следующие детали (рис. 1):

• 1 — ступицу — материал 08Х18Н9Т, труба размерами 90x4x140 мм;
• 2 — бобышку ступицы — бронза, латунь, нержавеющая сталь;
• 3 — спрямляющие лопатки, 6 шт., материал 08Х18Н9Т, лист 2 мм;
• 4 — корпус СА — материал 08Х18Н9Т, труба размерами 208x4x140 мм;
• 5 — кронштейн для монтажа рулей, материал — 08Х18Н9Т, лист 2 мм;
• 6 — подшипник Гудрича, материал — латунь/резина.

Начинать изготовление СА надо со ступицы. Есть, как минимум, три варианта. Первый, очевидный — выточить ее из единой круглой заготовки, но это непрактично и требует больших затрат времени. Второй — воспользоваться для корпуса ступицы трубой подходящего диаметра, а бобышку для установки подшипника Гудрича выточить отдельно и запрессовать, как это показано на эскизе (см. рис. 1). Третий вариант — для тех, кто может отлить заготовку из нержавеющей стали и потом обработать ее на токарном станке.

Бобышку можно выточить из бронзы, латуни и нержавеющей стали. Надо только помнить, что при ее изготовлении из нержавеющей стали не стоит применять одинаковые материалы, т. е. если труба из стали аустенитного класса, то бобышка должна быть из мартенситной или ферритной. Это связано с тем, что однородные сплавы, особенно аустенитные, имеют склонность к холодной сварке между собой, что не позволит выполнить качественную запрессовку.

Спрямляющие лопатки, как ни странно, проще всего в изготовлении, они состоят из трех частей — засасывающей, нагнетающей и пластины-распорки (рис. 3). Заготовки вырезаются по выкройкам с возможно малым допуском: плюс-минус 0.2 мм (я использовал в работе небольшую ручную отрезную машинку с диском размерами 25x22x1.0 мм, эти диски очень удобны в работе, прекрасно режут нержавеющую сталь и не сильно нагружают инструмент, жаль только, что они не везде есть). Затем лопатки изгибаются руками по шаблонам. Это тоже не очень сложный процесс, если для контроля и сборки СА использовать кондуктор, который может пригодиться и для изготовления сварного варианта рабочего колеса. В этом же приспособлении происходит и предварительная прихватка сваркой деталей лопаток между собой. После приварки шва по передней кромке шов зачищается и профиль лопатки доводится до окончательного вида. Лучше всего после сварки лопатки отжечь, чтобы снять сварочные напряжения. Задняя распорка не приваривается.

Потом подгоняются поверхности сопряжения со ступицей. Я делал это с помощью ленточной шлифовальной машины. Для того чтобы лопатки имели одинаковую форму и установочные углы, ступицу необходимо разметить, нанеся контрольные метки. Это можно сделать в делительной головке или на токарном станке типа 1К62 новых версий, имеющих лимб на противоположной стороне передней бабки. Прихватка изготовляется в этом же приспособлении, при этом достаточно поставить по две точки с каждой стороны. После этого ступица с приваренными лопатками снимается с приспособления, и швы провариваются по всей длине. Желательно, чтобы сварочный шов был в виде меандра, без подрезки и ступенек. Поперечный размер шва должен быть 2.0—2.5 мм. После этого привариваются распорки, и затем снова потребуется отжиг; его режим должен соответствовать применяемому материалу. После отжига протачиваются лопатки на токарном станке до внутреннего размера наружного корпуса СА. Ступица с лопатками устанавливается в корпус и приваривается. Достаточно проварить по наружному контуру лопаток с каждой стороны по шву на длину 10-15 мм.

К корпусу СА на кронштейнах крепится узел рулевого устройства. В первоначальном варианте ВД работало одно перо руля. Такая конструкция всем хороша, но имеет довольно значительную “мёртвую зону” вблизи нейтрального положения; два же руля делают ее минимальной. Конструкция и развертка пера руля приведены на рис. 4 и 5. Обратите внимание на шайбы по верхней и нижней кромкам каждого пера — они существенно повышают эффективность рулей и сводят к нулю брызгообразование.

Водомет для лодки своими руками

Практически каждый рыболов мечтает иметь лодку, тем более – лодку с мотором. Одни покупают лодку с мотором, а другие дорабатывают свои лодки, устанавливая на них самодельные двигатели, так как так получается дешевле, да и не на каждую лодку их можно устанавливать. И, тем не менее, владельцы лодок справляются со своей задачей. В последнее время широкой популярностью начали пользоваться водометные двигатели, как более функциональные.

Чтобы сделать водомет, понадобится любой, самый обычный тип двигателя. А дальше все зависит от навыков владельца лодки. Если такая возможность имеется, то следует обратить внимание на такие модели, как «СМ-557-9Л\Т», «Москва», «Ветерок», «Стрела» и прочие. Сделанный водомет прекрасно справится со своей задачей, независимо от того, на базе какого из двигателей он сделан.

Преимущества водометных двигателей

Самое главное достоинство – это отсутствие вращающихся частей, находящихся в воде, причем, незащищенных. Другими словами, это наиболее безопасный тип двигателя. Кроме этого, работу двигателя трудно нарушить различными посторонними предметами, находящимися в воде, в том числе и водными растениями. На винт обычного лодочного мотора могут запросто намотаться водоросли, чего не скажешь о водомете. К тому же движущиеся элементы защищены от различных ударов, от чего нельзя застраховаться, передвигаясь по водной глади, особенно по мелководным участкам.

Считается, что водометы подходят для следующих характерных мест:

• при наличии не больших глубин или мелких водоемов;
• при наличии водной растительности, особенно бурной;
• на водоемах, где много мелких участков;
• на реках, отличающихся наличием перекатов.

Другими словами, лодка с водометным двигателем пройдет там, где лодка с обычным подвесным мотором не сможет пройти вообще, так как имеется риск повреждения мотора, а точнее, его винта. Водометный движитель лишен подобных недостатков, так как сопло водомета и заборная труба располагаются высоко в толще воды. К тому же, заборная труба имеет специальную решетку, что не позволяет попадать внутрь водомета различным крупным предметам. Если не большие водоросли или осколки предметов и попадут внутрь камеры, то это никак не скажется на безотказной работе мотора. Ячейки решетки имеют маленькие размеры, что предотвращает попаданию внутрь даже гальки. Единственное, что может попасть в камеру водомета – это песок, который так же не в состоянии привести к аварийным режимам. Водометы имеют еще один очень важный фактор – их лопасти не подвержены процессу кавитации, что положительно сказывается на их долговечности. Поэтому можно смело сказать, что водомет имеет массу положительных качеств.

Сейчас в продаже можно встретить некоторые модели водометов, но они не отличаются хорошей функциональностью. Обычно, при их установке теряется часть мощности, за счет чего падает скорость перемещения. Кроме этого, снижается маневренность лодки и ее управляемость. При этом, процесс управления лодкой такой же, как и при установке на плавсредство обычного подвесного лодочного мотора.

Место размещения водовода

В данном случае, доступны два варианта установки водовода: за пределами корпуса или непосредственно в корпусе. Его место нахождения – это дно лодки. В носовой части размещается входное отверстие, а сама конструкция получается встроенной в корпус лодки. При этом, следует проконтролировать, чтобы входной патрубок всегда находился в воде, иначе возможны сбои в работе водомета.

Как устроен водометный двигатель?

На самом деле, конструкция по принципу действия мало чем отличается от принципа действия двигателя с винтом. Здесь так же присутствует винт, под названием импеллер, который вращаясь, создает струю воды, движущую лодку.

Импеллер при этом размещается внутри водомета, входящие и выходящие отверстия которого не одинаковые. Конструкция оборудована управляющим устройством, под названием реверсно-рулевое, с помощью которого осуществляется направление струи воды в нужную сторону, что приводит к изменению направления перемещения лодки.

Внутренняя часть водомета выполнена в профилированном варианте, за счет чего снижена турбулентность водного потока до момента, когда она не попадет в зону работы импеллера.

Управляющее устройство способно направлять поток воды в нужном направлении. Кроме этого, можно заставить плыть лодку задним ходом, переключив устройство управления в положение «реверс». Подобная функция, довольно полезная, так как позволяет выбраться из сложных ситуаций, особенно при наличии большого количества зарослей.

Как правило, скорость перемещения задним ходом намного меньше, чем при движении вперед, поскольку вход и выход устройства имеют разную толщину, то есть диаметр.

Как построить водометный двигатель для лодки самостоятельно?

Наилучший вариант водометного двигателя получается при использовании лодочного мотора «Ветерок 12», как базового. Это связано с тем, что этот двигатель обеспечен необходимым ассортиментом запасных частей. Их не проблематично приобрести на городском рынке или через Интернет.

После модернизации обычного лодочного мотора, общий вес водомета увеличится всего лишь на 1 кг, что совсем не существенно для лодки любого типа.

Рабочий водомет способен разогнать лодку водоизмещением в 450 кг до 20-25 км/час, на что не способен подвесной лодочный мотор аналогичной мощности.

Для модернизации обычного лодочного мотора потребуются следующие детали:

• Лодочный мотор «Ветерок 12» со специальным фланцем.
• Редуктор.
• Развертки водосборника.
• Аппарат для сварки.
• Ступица.
• Специальный клей (водостойкий).
• Штуцеры.
• Схема двигателя (чертеж).

Подготовительные операции

Подготовительную работу следует проводить ответственно и внимательно, иначе можно запросто вывести мотор из строя. Не следует прибегать к использованию ненадежных материалов, кроме тех, что соответствуют всем требованиям.

Изготовление

В конструкции водосборника предусмотрено углубление, которое обеспечивает для лодки необходимую маневренность и проходимость, а также уменьшает гидродинамическое сопротивление. Это осуществляется за счет того, что верхняя передняя кромка находится на 35 мм ниже уровня днища.

Для сборки мотора своими силами необходимо иметь обычный редуктор, который фиксируется на двигателе с помощью специального фланца. После этого нужно взять заготовку из металла, на которой рисуется развертка обечайки, водосборника и шести лопастей.

Чтобы сделать заготовки необходимой формы применяется напильник и гибочные вальцы. Несмотря на это, их можно сделать и вручную, с применением оправки. После этого приступают к сварочным работам для сваривания продольных и поперечных швов водоотвода и камеры водомета, имеющих различную форму.

В конструкции водомета имеется в наличии ступица, расположенная на бобышке изделия.

Водомет в собранном виде достигает массы 20 кг. При этом, чертеж подобного водомета встречается крайне редко. Но это не означает, что такую конструкцию невозможно изготовить самому. Если обратиться к Интернету, то здесь можно найти любой чертеж, выбрав подходящий вариант из огромного множества. Главное, что лодка с водометным двигателем имеет гораздо лучшие эксплуатационные характеристики.

Водометный двигатель для лодки ПВХ

Сборка самодельного мотора для лодки ПВХ ничуть не сложнее, чем для других типов лодок, а наоборот, несколько проще. Это связано с тем, что для этого подойдут любые подвесные моторы, мощностью от 15-ти до 20-ти лошадей. К тому же, приобрести подобные лодочные моторы не проблематично, а надежность их довольно высокая. Следует обратить внимание и на широкий ассортимент подобной продукции, что позволяет выбрать подходящий вариант.

При этом, следует уделить внимание моделям с наименьшим весом, что особенно важно. В связи с этим, следует отдать предпочтение импортным образцам, хотя подобные лодочные моторы выпускаются и отечественным производителем. При этом, ни для кого не секрет, что отечественные модели не настолько надежные, как заграничные. К тому же, они отличаются более бесшумной и экономной работой.

Для постройки водометного двигателя для лодки ПВХ следует приобрести такие составляющие:

• Подвесной лодочный мотор.
• Специальный редуктор.
• Специальный фланец.
• Ступицу.
• Сварочный аппарат.
• Развертку водосборника.
• Чертеж двигателя.
• Штуцеры.
• Водостойкий клей.

Технология превращения обычного лодочного мотора в водометный двигатель такая же, как и при изготовлении водомета для обычной лодки.

Подготовительные процедуры

Это очень важный этап в создании водомета для лодки ПВХ, поскольку от правильных действий будут зависеть его эксплуатационные возможности. При этом, нужно учесть такой момент, как наличие специального инструмента, а также наличие материалов, отвечающим заявленным техническим характеристикам.

Как правило, подобные работы не считаются особо трудными и с ними может справиться практически любой владелец лодки, если проявит желание.

Процесс изготовления

Как правило, входная часть патрубка должна быть в 1,5 раза больше по диаметру, чем сам водовод. При переходе очень мелких участков, глубиной 0,1-0,15 метра, возможны редкие толчки, что указывает на недостаточное количество воды, поступающее в водомет. Именно в этот момент он может забиться. Это связано с тем, что на особо мелких участках патрубок может захватить ил или песок, с наличием других предметов. Чтобы этого не случилось, необходимо предусмотреть входной фильтр.

Чтобы конструкция нормально работала, желательно ее изготовить по чертежам. Найти их не составит большого труда, тем более при наличии Интернета. Хотя возможны варианты с недоработанными чертежами. То есть возможны такие чертежи, по которым водометы не изготавливались и их работоспособность не проверялась. Подобные работы требуют специального инструмента и специальных навыков работы с материалами и инструментами.

Водомет для лодки ПВХ работает в обычном переходном режиме, способном вывести лодку на глиссирование, при скорости 13-17 км/час. Коэффициент полезного действия (КПД) подобных конструкций составляет не меньше 50%, что вполне приемлемо и чем не может похвастаться классический тип лодочного мотора.

Условия использования водомета

Работа водомета построена на следующем принципе: вода нагнетается в рабочую камеру через водосборник за счет работы лопастей, расположенных на импеллере (рабочем колесе). В результате такой работы в камере образуется чрезмерное давление. После чего, вода под давлением выпускается из рабочей камеры, чем и обеспечивается движение лодки. В данном случае, используется принцип реактивной тяги, используемой в турбореактивных двигателях. Это происходит за счет разности диаметров входного и выходного отверстия, а также наличия турбины: в нашем случае это импеллер. Импеллер вращается за счет карданной передачи, идущей от мотора лодки.

Особенность конструкции в том, что лодку ПВХ можно эксплуатировать на любых глубинах, в том числе и на самых малых, что недопустимо при наличии обычного подвесного лодочного мотора.

В данном случае, очень важно подобрать мощность мотора непосредственно к габаритам лодки и ее весу. Это означает, что необходимо знать технические характеристики плавсредства. Возможны случаи, когда установить подобный тип двигателя не удастся из-за технического состояния лодки. При этом, не стоит забывать, что находиться на воде с неисправными элементами очень опасно.

Заключение

Если внимательно вникнуть в тему, то сделать своими руками водомет для лодки – это не проблема, что и делают многие владельцы плавсредств. Опыт показывает, что при наличии всех необходимых деталей и инструментов, собрать работающий водометный двигатель возможно за 2-3 часа.

Естественно, что многие занимаются изготовлением не от хорошей жизни, так как приходится постоянно, на чем-то экономить. Чтобы купить готовый водометный двигатель и установить его на свою лодку, то придется выложить большую сумму денег. Но это еще не факт, что он будет работать эффективно и надежно, тем более, если это модель отечественного производителя.

Применение водомета позволяет экономить средства и бензин, поскольку он эффективнее обычного лодочного мотора. Кроме этого, водометный движитель более безопасный в любом случае, как для окружающих, так и для эксплуатирующих ее.

Как сделать водометный двигатель своими руками

Сегодня в сегменте малогабаритных прогулочных катеров привычные двигатели с гребным винтом используются гораздо чаще, чем водометные аналоги. Но потенциал таких агрегатов свидетельствует о кардинальном изменении ситуации в ближайшее время. Но можно сделать водомет своими руками, это вполне по силам сделать в домашних условиях каждому.

Преимущества водометных двигателей

Водомет является примером пропульсивной системы со сложной конструкцией. Устройство посредством насоса втягивает воду, придает ей достаточный разгон и сквозь сопло выталкивает ее. Чтобы поворачивать плавсредство, предусмотрен поворот сопла в обе стороны по горизонтали, а задний ход обеспечивает дефлектор, направляющий поток воды обратно.

Слабой стороной системы считается потеря энергии при трении, но это с лихвой компенсируется эффективной работой импеллера водомета — крыльчатки насоса. Поэтому двигатели с гребными винтами и водометный движитель практически не отличаются в производительности на малых и средних скоростях. А при предельных нагрузках превосходство второго варианта становится неоспоримым.

При необходимости частого движения по мелководью с глубиной менее 1 м, водометы не имеют альтернативы. Двигатель способен вытолкнуть судно на берег, а после без проблем вернуть в водоем обратной струей — поток воды направляется под корпус самодельного водометного катера. Маневренность, если судном управляет опытный пользователь, знающий особенности системы, улучшается.

Основное преимущество — безопасность. Крыльчатка располагается внутри системы, а значит не может нанести вред людям или животным, оказавшимся вблизи лодки.

На каких лодках устанавливаются

Парадокс заключается в том, что водометные двигатели используют на гигантских паромах (мощные многовальные водометы), и на гидроциклах. А основной сегмент рынка прогулочных катеров приходится на моторы с гребным винтом. Но в ряде случаев водометные насадки на лодочные моторы оказываются незаменимым. Спасательные суда и катера, что служат буксиром для любителей водных лыж, применяют только водометные двигатели, ведь они полностью безопасны для людей и животных, оказавшихся поблизости.

Устройство агрегата

Никаких кардинальных отличий в конструкции водомета и двигателя с гребным винтом нет. Входной вал оснащен импеллером, что создает направленный поток воды. В водомете крыльчатка находится внутри двигателя. Входящее и выходящее отверстие разнятся в диаметре. Изменить направление струи воды позволяет реверсивно-рулевая управляющая система.

Управление аналогичным катером с разными типами двигателя отличается. Поэтому производители водометов предлагают пройти курс обучения, чтобы пользователь, привыкший к винтовому мотору, изучил нюансы и смог обрести уверенность в действиях. Во избежание турбулентности до попадания воды в импеллер, используется профилированная внутренняя часть водомета.

Как сделать двигатель своими руками

Большинство потребителей считают водометные двигатели роскошью, ведь их стоимость может в полтора раза превосходить цену мотора с гребным винтом. Поэтому решение изготовить водометы для лодок своими руками будет выгодным. Практика показала, что лучше отдать предпочтение изготовлению на базе лодочного мотора «Ветерок-12» водомета, что будет обладать отличными эксплуатационными свойствами. Кроме того, стоимость и доступность серийных деталей агрегата играет важную роль.

После переделки самодельный водомет для лодки добавит в весе всего 1 кг, будет обладать показателем водоизмещения в 450 кг и позволит развивать скорость до 25 км/час.

Схемы и чертежи

Главной проблемой может стать поиск водомета оптимальной конструкции. Четкая схема сборки устройства на базе «Ветерок-12» практически не встречается в сети.

Чертеж водомета на лодку:

Материалы и инструменты

Чтобы приступить к работе, нужно подготовить необходимые материалы и инструменты, убедиться в их качестве. Ошибка во время работы или применение низкопробных материалов приведет к поломке мотора. Понадобятся следующие элементы:

• «Ветерок-12» или другой выбранный вами мотор с фланцем;
• специальный редуктор;
• развертки водосборника;
• металл для заготовок;
• штуцеры и ступица.

Среди инструментов не обойтись без сварочного аппарата и расходных материалов, напильника и гибочных вальцов либо оправки. Также заранее нужно купить надежный водостойкий клей от проверенного производителя.

Процесс изготовления

Для достижения нужного показателя гидродинамического сопротивления и повышения маневренности лодки, в водосборнике должно быть предусмотрено специальное углубление. Верхняя передняя кромка конструкции должна располагаться на 3,5 см ниже днища. Редуктор крепится на двигателе посредством фланца. На металле рисуются заготовки лопастей (6 шт), что позволит выполнить своими руками импеллер для водомета, обечайки и водосборника. Придать нужную форму частям конструкции можно посредством напильника и гибочных вальцов или оправки.

После предстоит выполнить большой объем сварочных работ: водоотвод и камера водомета получатся после сварки поперечных и продольных швов. Ступицу следует разместить на бобышке устройства. Место размещения водовода зависит от конструкции лодки: может располагаться в корпусе и за его пределами.

Водомет для лодки ПВХ создается по аналогичному принципу. Задание упрощается тем, что для модернизации подойдет любой лодочный мотор небольшого веса — импортные модели в этом аспекте имеют преимущество.

Условия применения водометного двигателя

Водометы считаются универсальными устройствами, поэтому их используют на любой глубине. Никаких особых требований к агрегатам при установке на ПВХ лодку не предусмотрено. Главное не ошибиться в просчете необходимой мощности самого двигателя, что соответствует параметрам судна. Стоит учитывать все особенности управления плавсредством, что позволит получить преимущества в маневренности и скорости при эксплуатации двигателя.

Самодельные водометы используются наряду с заводскими моделями, но обходятся гораздо дешевле как при создании, так и в обслуживании.

Водометы для лодок своими руками: рекомендации по изготовлению на базе лодочного мотора и центробежного насоса

Создание скоростного и экономичного водометного двигателя – весьма серьезная задача, требующая хорошей исследовательской и производственной базы.

Но примитивный вариант такого устройства вполне можно сделать самостоятельно.

Давайте посмотрим, как делают водометы для лодок своими руками, и какие особенности характерны для таких двигателей.

Конструкция водометного двигателя

Главными элементами такого механизма, как и в классическом варианте, являются двигатель внутреннего сгорания и винт, только последний расположен внутри длинной трубы, проложенной вдоль корпуса лодки. Разумеется, «труба» — это слишком упрощенный термин. Правильное название этой части двигателя – водовод, а состоит он из следующих узлов:

• водозаборник: передняя часть, по которой вода поступает к винту;
• спрямляющий аппарат: благодаря этому элементу вращательное движение закрученного винтом водного потока трансформируется в прямолинейное;
• сопловой аппарат: завершающая часть «трубы», из которой вода выбрасывается наружу.

Еще один важный элемент водомета – реверсивно-рулевое устройство, благодаря которому лодка может менять направление движения, а также давать задний ход.

Схема конструкции водометного двигателя

Винты (их также называют рабочими колесами или импеллерами) бывают нескольких видов:

• Осевые: наиболее просты в изготовлении, но обеспечивают самый низкий КПД и ввиду ярко выраженного эффекта кавитации могут работать только на низких оборотах.
• Осе-диагональные: имеют более высокий КПД и рассчитаны на среднеоборотистые двигатели;
• Диагональные и шнековые: наиболее современные и чрезвычайно сложные в изготовлении разновидности, характеризуются самым высоким КПД и способны работать с высокооборотистыми двигателями.

Среди всех составляющих водомета винты находятся на первом месте по сложности изготовления. Для этого применяется метод точного литья с последующей шлифовкой.

Не стоит приобретать водомет с импеллером, лопасти которого приварены к ступице, а не составляют с ней единое целое: такие винты зачастую имеют дисбаланс, что приводит к их разрушению при повышенных оборотах.

Преимущества и недостатки

За счет установки водометного двигателя владелец плавсредства выигрывает в следующем:

1. Поскольку спрятанному в водоводе винту наматывание водорослей не грозит, лодка приобретает способность легко перемещаться по заросшим водоемам.
2. Удары винта о дно также исключены, что дает возможность беспрепятственно плавать в местах с небольшой глубиной или с отмелями.
3. Лодка с водометом становится безопасной для купальщиков, водолазов и обитающей в водоемах фауны.
4. В отличие от обычных гребных винтов, рабочие колеса водометов, особенно современные, защищены от негативного воздействия кавитации.

Но придется примириться и с некоторыми недостатками:

1. При той же мощности двигателя лодка будет двигаться медленнее, чем с обычным винтом.
2. Ухудшается управляемость.

Кроме того, лодка становится тяжелее из-за веса воды, заполняющей водомет.

Для того чтобы поменять трубы в квартире, необязательно вызывать бригаду мастеров. Замена труб в квартире своими руками существенно сэкономит средства несмотря на всю сложность данного предприятия.

Как правильно соединить унитаз с канализационной трубой, смотрите тут. Обзор основных вариантов.

Слабый напор воды в квартире — не такая уж редкость. Если водоканал не может исправить ситуацию, воспользуйтесь нашими советами: http://aquacomm.ru/cancliz/mnogokvartirnyie-doma/santehnika/kak-uvelichit-napor-vody-v-kvartire.html. Способы увеличения давления воды — от замены труб до установки насосной станции.

Принцип работы

Выбрасывая с большой скоростью воду, водомет создает реактивную тягу, которая и приводит лодку в движение. Рассмотрим данный процесс более детально:

1. Вода поступает в расположенный в передней части лодки водозаборник. Он снабжен сеткой, которая отфильтровывает водоросли и плавающий в воде мусор. Конструируя водозаборник, инженеры стремятся обеспечить ламинарное течение воды в нем, так как наличие турбулентности на подходе к винту значительно ухудшает характеристики двигателя.
2. Винт с силой отбрасывает воду назад, при этом она попадает в сужение, благодаря чему ее скорость возрастает.
3. Спрямляющий аппарат, как уже говорилось, увеличивает скорость потока за счет преобразования его вращательного движения в поступательное. Его лопаткам стараются придать такую форму, которая обеспечивала бы наименьшее сопротивление движущейся жидкости. Производители применяют различные конструкции спрямляющих аппаратов. Одна из них – лопаточное поджатие – позволяет использовать данный элемент одновременно в качестве соплового аппарата.
4. Далее поток попадает в сопло (если эту функцию не выполняет спрямляющий аппарат). Благодаря небольшому проходному сечению, давление воды здесь преобразуется в скорость – этот эффект и называется поджатием.

Схема работы водомета

Водомет своими руками

Рассмотрим, как сделать водомет для лодки своими руками. Хитрые на выдумку умельцы придумали два варианта самодельных водометов.

На базе лодочного мотора

Как показал опыт, наиболее удачные самодельные водометы получаются из лодочного мотора «Ветерок-12». Но можно использовать и любой другой. Обычно применяют старые модели: «Москва», «СМ-557-9Л», «Стрела» и т.п. Главное преимущество «Ветерка» — в распространенности и доступности необходимых деталей.

Водовод можно размещать как снаружи лодки, так и внутри нее. Второй вариант применяется чаще, так как при наружном расположении увеличивается гидродинамическое сопротивление плавсредства. Некоторые элементы водовода изготавливают из труб, другие – сваривают из заготовок, вырезанных из листа нержавеющей стали.

Водомет на «Ветерке»

Придать заготовкам нужную форму можно с помощью оправки (вручную) либо гибочных вальцов. Лопасти рабочего колеса вырезаются из того же материала. Затем их подвергают профилировке и и приваривают к ступице.

На этапе проектирования модель водовода можно сделать из папье-маше. Затем ее достаточно будет разрезать, чтобы получить выкройку для заготовки-развертки.

Передача вращения от двигателя осуществляется посредством обычного штатного редуктора. Он крепится к главному дейдвуду мотора при помощи специального фланца.

Водоизмещение этой версии самодельного водомета составляет 450 кг. Благодаря ему судно может развивать скорость до 20 – 25 км/ч и выполнять глиссирование.

На базе центробежного насоса

Предлагается использовать насос Pacer Pumps 200GPM с пластиковым корпусом (термостойкий полистирол), имеющий вес около 18 кг.

Нагнетательный механизм этого аппарата приводится в движение двигателем Intek мощностью в 5 л.с. производства Briggs & Stratton.

Насос развивает напор в 35 м и имеет 2-дюймовые патрубки всаса и нагнетания. Его стоимость составляет около 300 долларов.

Насос устанавливается в лодке, после чего к нему со стороны всаса присоединяется 2-дюймовая ПВХ-труба. Через отверстие в носовой части днища лодки ее нужно вывести в воду, снабдив патрубком с сетчатым фильтром – это будет водозаборник.

На резьбу нагнетательного патрубка навинчивается высоконапорный штуцер с выходным отверстием диаметром 24 мм. Подойдет изготовленный из упрочненного винила – такие сегодня продаются в любом магазине для садоводов и огородников. Роль сопла также будет возложена на отрезок ПВХ-трубы, имеющей тот же, что и у штуцера, диаметр. Для подсоединения штуцера к соплу следует использовать резиновый шланг.

Не стоит опускать сопло в воду. Вопреки распространенному мнению, такой прием не ускорит, а замедлит лодку, так как приведет к возникновению кавитации.

Величина реактивной тяги, развиваемой таким водометом, зависит от суммарной длины всасывающей и нагнетательной магистралей.

Поскольку гидравлическое сопротивление возрастает с уменьшением диаметра трубы и увеличением скорости движения жидкости в ней, выгоднее всего установить насос как можно ближе к корме, чтобы длина сопла оказалась минимальной.

При таких условиях насос при максимальных оборотах двигателя развивал напор примерно в 20 метров водного столба (2 атм), благодаря чему лодка набрала скорость до 8 км/ч.

Испытателя подобного водомета может подстерегать неприятность: напорный штуцер довольно легко откручивается потоком воды, причем сила его воздействия настолько велика, что удержать деталь от вращения вручную нет никакой возможности.

Смазывание патрубка клеем перед навинчиванием штуцера желаемого эффекта не дает – штуцер все равно срывает. Рекомендуется разработать для резьбового штуцера дополнительное крепление либо использовать насос и штуцер с фланцами.

При монтаже систем водоснабжения часто необходимо соединять между собой разные виды труб. Соединение металлопластиковых труб с металлическими и полимерными при помощи фитингов — этой теме посвящена следующая статья.

Практические советы по установке поддона для душа смотрите на этой странице.

Видео на тему

Все о двигателях водометных для лодок

Практически в каждом современном водном транспорте задействуются водопроточные двигатели. Одной из наиболее используемых разновидностей данных устройств является водометный движитель.

Это устройство применяется для лодок нового образца, которые работают в области мелководья, либо служит подруливающим изделием, созданным для усовершенствования маневренности морского транспорта.

Принцип работы и конструкция

Водометный движитель, или попросту водомет, представляет собой движитель (специальное устройство, которое преобразует энергию источника внешнего типа или двигателя, путем взаимодействия с окружающей средой, в процесс перемещения транспорта), чья сила, предающая морскому судну движение, образуется водной струей, которая выталкивается из него.

По сути водометный движитель – это насос водяного типа, функционирующий в подводном пространстве.

Принцип работы устройства напоминает способ передвижения некоторых моллюсков (осьминоги, медузы и т.д). Данные виды морских существ передвигаются посредством выбрасывания вбираемой воды.

Водометные движители в своей конструкции имеют четыре основных составляющих:

• импеллер, или винт, имеющий вал;
• водовод;
• аппарат для спрямления;
• устройство реверсивно-рулевого типа.

Водовод является трубой профилированного образца, в которой поток воды становится быстрее или благодаря механизму лопастного типа, или благодаря энергии топливного сгорания, или же благодаря давлению газа в сжатом виде. Последняя система способствует направленному движению струны сквозь выходное отверстие, расположенное в кормовой области. Водная масса, отбрасываемая резким импульсом, создает основной упор двигателя, а это в свою очередь заставляет судно двигаться на поверхности воды.

Водоводы находятся во внутренней части корпуса любой водометной подвесной лодки или катера с водометным движителем. То насколько может быть эффективен водометный двигатель, зависит в основном от того, какую форму имеют водопроводы, где они располагаются и какой конструкцией обладают водозаборники.

РРУ, во время совершения вращательных движений в горизонтальной потоковой плоскости, заставляет судно поворачиваться. В случае если поток перекрывается прямо из сопла, то водная струя делает поворот в обратную сторону, придавая судну обратный ход.

Водомет довольно часто забивается морскими водорослями. Когда они наматываются на импеллер и вал, то может произойти заклинивание механизма. Для таких случаев во избежание поломки системы, водометные лодочные двигатели предусматривают наличие на поверхности вала специальной шпонки. Можно открыть маленький люк удалить все водоросли.

Как создать двигатель самостоятельно?

Двигатель своими рукам создать не так трудно, как может показаться на первый взгляд. Водометные движители обычно изготавливаются рыбаками на основе конструкции двигателя классического типа. Будущее изделие может базироваться, к примеру, на китайских моделях двигателей или на отечественных (от 5л до 100л). Чертежи данных конструкций представлены в следующем виде:

Чтобы сделать водометный мотор, можно воспользоваться классическим редуктором штатного образца: он должен быть закреплен на основном дейдвуде в области двигателя. Реализуется это путем использования фланца. После этого берется заготовка из металла, куда следует присвоить развертку водозаборника, 6 лопастей и водозаборника.

Чтобы создать заготовку на базе стандартной схемы, применяются напильник и вальцы. После, при помощи этих же инструментов производится обработка изделия. В результате проделанной работы заготовка получает необходимую форму. После этого наступает момент для того, чтобы сварить швы продольного и поперечного типов.

Водометная конструкция должна обзавестись также ступицей: для данной части отводится область в месте бобышка. Помпа лодки в сухой структуре имеет вес в двадцать килограмм. Тем не менее, схема этого изделия может встречаться в очень редких случаях. Однако любой человек может изготовить помпу самостоятельно, так как в глобальной сети присутствует вполне достаточное количество инструкционных материалов. Важно также учесть, что водометные лодки имеют большую степень рентабельности, чем лодки с простым двигателем.

Водометные лодочные моторы для надувных лодок изготавливать гораздо проще, чем для крупных катеров с водометным двигателем. Основным преимуществом является то, что для данного вида лодок могут быть использованы практически любые разновидности моторов независимо от конструкции. Рекомендуется для них выбирать водометные движители, мощность которых составляет от пятнадцати до двадцати л.с.

Наиболее подходящим вариантом мотора для лодки считается подвесной мотор. В сравнении с мотором стационарного образца подвесной водометный лодочный мотор не охватывает полезный лодочный объем, легко подвергается демонтажу. Устройство характеризуется небольшим весом, высоким уровнем УМ, простой конструкцией, а также доступностью в эксплуатации.

Положительные и отрицательные особенности

Водометные движители характеризуются следующими достоинствами:

• хорошая степень защищенности от повреждений механического характера, а также возможность предотвратить кавитацию;
• судно может проходить через мелководье, преодолевать водоемы, повергшиеся засорению, а также иного рода препятствия, которые выступают из воды. Водометные движители здесь оказываются оптимальнее, чем простые моторы винтового типа, у которых может пострадать винт либо основной мотор;
• гарантия безопасности – импеллер располагается во внутренней части изделия и не несет опасности для тех людей, которые находятся вблизи лодки;
• водометные лодочные моторы обеспечивают катерам большую устойчивость и отличную управляемость;
• водометные движители позволяют лодке либо катеру разворачиваться прямо на месте, а также перемещаться вперед бортом;
• исчезает необходимость в использовании реверса, имеется возможность для резкого торможения;
• более низкий шум гидродинамического типа, чем у движителей винтовых.

• кПД на небольших скоростях меньше, чем у винтовых систем;
• затрудненный процесс перенесения водной массы через днище водного транспорта к самому насосу;
• водозабор функционирует подобно помпе, затягивая мелкий мусор со дна. Из-за этого может забиться охладительная система или повредиться водовод, а также импеллер;
• высокая вероятность износа ротора, потому что эксплуатация судна происходить в районах мелководья;
• дорогой ремонт;
• катер водометный может барахлить, находясь на небольшом ходу.

Выбор водомета

Во время подбора изделия данного типа для лодки или катера необходимо владеть информацией, касающейся 3-х базовых составляющих водного средства передвижения:

В отношении движителя – это характеристики тяговые, которые зависят от степени мощности самого двигателя, а также от того, насколько быстро движется судно.

В отношении двигателя – это характеристика скорости внешнего образца, зависимая связь мощности самого двигателя и того, как быстро он совершает движения.

В отношении корпуса самого катера – сопротивление буксировочного вида, прямая зависимость сопротивляемости корпуса от той скорости, с которой он перемещается. Данного рода характеристики могут быть рассчитаны в случае многообразных загрузках судна.

Характеристики двигателя/движителя могут быть получены от самих производителей либо продавцов оборудования. На основе данных характеристик и должен осуществляться выбор продукта.

Эксплуатация и инсталляция

Водометы в большинстве случаев используются на судах, которые плавают в зоне мелководья. Такие агрегаты устанавливаются чаще всего на легкие лодки моторного типа и высокоскоростные суда, а также буксиры. Еще устройства могут быть применены как подруливающие механизмы, которые способствуют улучшению маневренности судов.

Используются водометы и на катерах. Большинство производителей моторов для лодок (Тохатсу, Сузуки, Ямаха) осуществляют выпуск моторов подвесных, оснащенных водометными движителями либо приставочные модули, которые предназначены для установки в самостоятельном режиме: для гидроциклов, использующихся во время процесса буксировки вейкбордистов/воднолыжников. Водометы широко применяются на водной бронетехнике.

Цены на устройства и где их приобрести?

Приобрести продукт от разных производителей можно, заказав его через интернет. Вот ссылки на наиболее востребованные интернет-магазины:

Источники:

http://www.barque.ru/engine/2005/experience_of_water_jet_construction
http://fishingday.org/vodomet-dlya-lodki-svoimi-rukami/
http://ribaku.info/ekipirovka/vodometj-svoimi-rukami
http://aquacomm.ru/vodosnabzenie/vodomety-dlya-lodok-svoimi-rukami.html
http://boatcity.ru/motor/vodometnyj-dvizhitel.html