Кавитация

В 1935 году французский лайнер «Нормандия» после своего первого рейса, в ходе которого была достигнута рекордная средняя скорость движения 30 узлов, был вынужден встать в док для смены гребных винтов. Виной тому стала чрезмерная вибрация кормовых корпусных конструкций, сделавшая пребывание пассажиров на судне невыносимым.

Вот как описывали свои впечатления от путешествия на «Нормандии» советские писатели-сатирики Илья Ильф и Евгений Петров:

«Вибрация парохода была столь сильной, что начали издавать звуки даже такие предметы, от которых никак этого нельзя было ожидать. Впервые в жизни мы слышали, как звучит полотенце, мыло, ковер на полу, бумага на столе, занавески, воротничок, брошенный на кровать. Звучало и гремело все, что находилось в каюте. Достаточно было пассажиру на секунду задуматься и ослабить мускулы лица, как у него начинали стучать зубы. Всю ночь казалось, что кто-то ломится в двери, стучит в окна, тяжко хохочет».

Причиной такого неприятного эффекта послужило такое явление, как гидродинамическая кавитация, обнаруженное инженерами в первой четверти XX века. Вот как его описывает С. Дмитриенко в своей статье:

«Винт начинает кавитировать, когда по мере увеличения его частоты вращения скорость воды на засасывающей стороне лопасти настолько возрастает, что давление снижается до значений, при которых вода даже при обычной температуре вскипает и превращается в пар. Каждый пузырек пара переносится потоком от места своего образования в область с меньшим разрежением. При этом пар в пузырьке мгновенно конденсируется, превращаясь в воду. Скорость «схлопывания» очень большая, и частицы воды с огромной силой ударяют о поверхность лопасти».  

Поэтому, помимо ярко описанной классиками советской литературы вибрации, кавитация приводит к такому неприятному последствию, как эрозия гребных винтов. Так, например, в докладе руководству германского ВМФ в 1932 году содержатся данные о значительных повреждениях лопастей на винтах миноносцев и торпедных катеров, возникающих через 24 часа полного хода. В течение недели активной эксплуатации, следы эрозии могли превратиться в раковины размером с кулак, что делало винты полностью непригодными к использованию.

Изучение явления гидродинамической кавитации получило активное развитие в первой половине XX века, что было связано с техническим развитием исследовательских центров и появлением кавитационных труб - лабораторных установок, позволяющих экспериментальным путём изучать влияние кавитации на скорость движения судна и износ гребных винтов.

Интересно? Подписывайтесь!