Шум винтов

Работа гребного винта сопровождается более или менее интенсивным шумом. На судах очень много источников шума. К ним относятся главные и вспомогательные судовые механизмы, системы подачи воды и воздуха и др., но гребные винты являются одним из наиболее значительных источников шума. Проблеме шума судовых гребных винтов в настоящее время уделяется большое внимание, над ней работают большие коллективы исследователей. На судах гражданского флота это связано с санитарными нормами уровней шума в помещениях, в первую очередь на пассажирских судах; шум на рыбопромысловых судах отпугивает рыбу, тем самым снижая уловы. Особую опасность, в буквальном смысле этого слова, представляет шум для подводных лодок, поскольку позволяет их обнаруживать и уничтожать. Основной способ обнаружения подводных лодок - с помощью гидроакустических средств, а при обнаружении лодка с большой вероятностью уничтожается. Шум винтов боевых надводных кораблей также способствует более раннему их обнаружению. Судовой шум затрудняет работу бортовой гидроакустической аппаратуры.
Оценка шумности гребного винта при проектировании крайне затруднительна, поскольку, как показала практика, нередко сравнительно небольшие изменения характеристик заметно влияют на уровень шума. В данном пособии вопросы шума винтов рассмотрены кратко, более полную информацию можно получить в специальной литературе, например в известном Справочнике.
Пока усилия, развиваемые винтом, невелики, шум также сравнительно слабый. Он обусловлен нестационарным полем давлений в районе винта. При приближении к кавитации возникает характерный шум неопределенного тона, иногда называемый «хрюканьем», на которое он действительно похож. Природа шума такого рода подобна шуму чайника перед закипанием: из воды выделяется растворенный в ней воздух.
Кавитация винта сопровождается сильным шумом, который обусловлен как схлопыванием кавитационных пузырьков, так и колебаниями каверны при перемещении лопасти в поле переменных давлений. Чем меньше воздуха растворено в воде, тем сильнее шум. Интенсивность кавитационного шума зависит, в частности, от вида кавитационной каверны. Для оценки скорости судна, при которой появится сильный кавитационный шум, и интенсивности этого шума имеются приближенные формулы.
У некоторых винтов встречается шум другого рода - так называемое пение - равномерное гудение определенного тона, существующее в достаточно узком диапазоне скоростей хода. Оно вызывается автоколебаниями выходящих кромок лопастей, подобных трепетанию флагов на ветру, из-за схода вихрей с кромок (вихревая дорожка Кармана). Для избавления от «пения» достаточно чуть заострить выходящие кромки. Для изготовления винтов с большой откидкой лопастей (с сильно саблевидным контуром) применяют сплавы с большим внутренним сопротивлением, например марганцовистую бронзу «Соностон».