На заглавном фото изображён гребной винт подводной лодки, и, наверняка, у многих возникают вопросы относительно этих винтов: почему они имеют необычный золотистый оттенок и почему на лопастях видны полоски от шлифования.
Возможно, вы могли подумать, что винт сделан из бронзы или латуни, а полоски на его поверхности — проявление ‘низкой культуры производства’. Но нет, винт этот стальной, а полоски на его поверхности — результат многолетних гидродинамических исследований, а не какого-то ‘тяп-ляп’.
К слову, стоит сказать, что подобная технология изготовления гребных винтов иногда используется и на гражданских морских надводных судах. Потому что у неё есть масса преимуществ.
И начнём мы с золотистого цвета. Причиной такого оттенка является наличие кобальта в сплаве, из которого изготавливается гребной винт. Видели когда-нибудь кобальтовые свёрла по металлу? Так вот, здесь та же самая технология. Наличие в сплаве кобальта придаёт стали повышенную износостойкость и увеличивает твёрдость.
Это важно, потому что порой подводным лодкам нужно развивать высокую скорость. И от быстрого вращения гребного винта на лопастях могут возникать кавитационные явления, при которых на его поверхности, из-за пониженного давления, вода как бы вскипает и образуются миллионы микроскопических пузырьков газа. Когда эти пузырьки схлопываются, внутри них возникает давление в тысячи атмосфер, и температура в несколько тысяч градусов. По сути это настоящие микровзрывы, порождающие ударные волны, бьющие по поверхности гребного винта как миллионы маленьких молоточков.
На первый взгляд может показаться, мол, что могут сделать какие-то пузырьки, даже если их миллионы? Но, на самом деле, если дать волю кавитации, раскрутив винт до запредельных оборотов или неправильно спроектировав его поверхность, то уже через пару часов он будет представлять из себя весьма печальное зрелище. Его поверхность будет выглядеть, как будто его погрызли термиты.
По этой причине, чтобы эффект износа был минимальным, гребной винт и делают из кобальтовой стали. Повышенная износостойкость препятствует образованию выбоин и рытвин.
И если с оттенком гребных винтов всё понятно, то зачем же лопасти специально шлифовать так, чтобы были явно выраженные полосы? Почему не отполировать их до зеркального блеска?
Причина этого – все та же кавитация. Полосы с грубой, шершавой поверхностью выступают в качестве центров образования кавитационных пузырьков. Образуясь на микроскопических бугорках, пузырьки не могут на них удержаться и отрываются, после чего их схлопывание происходит на небольшом удалении от поверхности винта.
Расстояние это измеряется долями миллиметра, но учитывая микроскопические размеры самих пузырьков, этого достаточно для того что бы сила ударной волны, образуемая ими, снизилась в несколько раз и винт из кобальтовой стали мог его выдержать.
Источники:
https://samvguvt.livejournal.com/
https://toir.pro/
https://dzen.ru/pkush
