Основне призначення гребних гвинтів - це створення сили тяги для поступального руху судна.
Мал. 1.2. Чотирилопатевий гребний гвинт
На суднах морського флоту переважно встановлені Чотирьохлопатевий гвинти. Залежно від напрямку обертання вони поділяються на гвинти правого і лівого обертання (кроку). Гвинт правого обертання у судна, що йде переднім ходом, обертається за годинниковою стрілкою, гвинт лівого обертання - проти годинникової стрілки.
Одногвинтові суду найчастіше мають гвинти правого обертання; гвинтові з лівого борту - гвинт лівого обертання, з правого - правого обертання.
При обертанні гребний гвинт утворює за кормою струмінь води, закручену в сторону його обертання. Цілком очевидно, що цей спіральний вихровий потік води діє на перо керма і корпус, впливаючи на керованість судна.
Мал. 1.3. Освіта струменя води гребним гвинтом судна
Розглянемо якісну сторону цього впливу при спільній роботі гвинта і керма при різних ходах і положеннях пера керма.
Судно нерухомо щодо води. Перо керма знаходиться в діаметральної площині. Як тільки машині буде дано хід вперед і гвинт почне обертатися, ніс судна спочатку буде трохи ухилятися вліво. Пояснити це можна тим, що при малих обертах гвинт своїми розгорнутими лопатями як би загрібає воду і закидає корму вправо, а ніс йде вліво.
У міру збільшення оборотів гвинта ніс судна встановиться на початковий курс і потім ухилиться вправо. Відбувається це тому, що при роботі гвинт накидає воду на перо керма, причому струмінь води, накидаються гвинтом на нижню частину керма, створює гідродинамічний тиск, який ухилявся корму вліво, а ніс - вправо. Отже, при роботі гвинта правого кроку вперед, при положенні «прямо кермо», ніс судна в кінцевому підсумку ухиляється в бік обертання гвинта.
Судно має хід вперед, гвинт працює назад. Кермо прямо. Гвинт одногвинтового судна, який почав обертатися на задній хід, своїми розгорнутими лопатями як би загрібає воду з лівого боку, обтікає правий борт і, надаючи на нього тиск, змушує корму розгортатися вліво, а ніс - вправо.
Мал. 1.4. Взаємодія гвинтовий струменя з корпусом судна при роботі гребного гвинта на задній хід
Судно має хід назад, гвинт працює назад. До тих пір, поки судно не набуде достатню швидкість заднього ходу, положення пера керма на повороткість судна впливу не робить. Як зазначалося раніше, на поведінку судна впливає струмінь води від гвинта, спрямована в праву частину обводів корпусу, внаслідок чого ніс судна йде вправо.
Як тільки судно розвине певну швидкість заднього ходу і перо керма буде перебувати в масі зустрічного потоку води, утвореного рухом судна, положення пера може змусити судно піти кормою в сторону перекладення керма. У цьому випадку на кермо будуть діяти дві сили: сила зустрічній води, що виникає від руху судна назад, і сила усмоктуваної струменя, породжувана засмоктує дією гвинта при його роботі на задній хід.
Одногвинтові суду слухаються керма на задньому ходу краще, коли гвинт не працює і судно рухається назад з найбільшою швидкістю. Однак розраховувати на непогрішність роботи керма одногвинтового судна на задньому ходу (особливо для повороту носа судна вліво) можна тільки в безвітряну погоду при достатній осаді.
Судно має хід назад, гвинт працює вперед. При положенні «прямо кермо» ніс судна може ухилятися або вправо, або вліво (зазвичай вправо). При положенні «право на борт» ніс судна ухиляється вправо. При положенні «ліво на борт» ніс судна ухиляється вліво. Струмінь води від гребного гвинта створює гідродинамічний тиск на перо керма значно більшої сили, ніж від зустрічного потоку при русі судна назад.
Рис.1.5. Поведінка одногвинтового судна при роботі гребного гвинта правого обертання
З усього сказаного можна зробити наступні висновки:
• при спільній роботі гребного гвинта і керма судно, що рухається переднім і заднім ходом, крутіше і швидше розгортається в сторону кроку гвинта;
• розворот в бік кроку гвинта в будь-якому випадку здійснюється значно швидше, ніж у зворотний бік.
Поведінка одногвинтових судів при комбінованої роботі керма і гвинта правого обертання в безвітряну погоду наведені в таблиці.