СПЕЦИАЛЬНОЕ УВЕДОМЛЕНИЕ: The Sharrow Propeller ™
Первоначально будет продаваться на основе наибольшего спроса из формы «Присоединяйся к революции» на их веб-сайте, который можно найти здесь:
Кликните сюда
Краткое содержание.
Обширные данные испытаний, собранные в Лаборатории морской гидродинамики Мичиганского университета, а также результаты внутренней вычислительной гидродинамики (CFD). Конечно-элементный анализ (FEA) был использован для разработки лучшего продукта и сделать это быстрее.
Кроме того, Sharrow Engineering реализовала строгую программу испытаний в воде с использованием пилотируемых судов в озерах, реках и заливах. По словам Шарроу, результаты этой обширной исследовательской программы показали, что Sharrow Propeller ™ на 9-15% эффективнее, чем промышленный стандарт серии Вагенинген В, который является хорошо известным промышленным стандартом, который обычно используется для больших судов. и внутренние винты разных размеров.
Этот новый дизайн также находит применение во многих типах коммерческого морского судоходства, в аэрокосмической, авиационной, промышленной и коммерческой неэнергетической сфере, а также в рекреационном морском использовании. По словам Шарроу, это, как утверждают эксперты по пропеллерам, является первым крупным достижением в области конструирования пропеллеров с 1930-х годов.
Содержание отчета
Замечательная новая модель Sharrow Propeller ™ MX-1
Выше представлена модель MX-1 Sharrow Propeller ™, которую мы использовали для проведения наших испытаний.
Назад История
Изобретатель Грег Шарроу не стал создавать новый тип пропеллера. Вместо этого этот выпускник музыкального колледжа Беркли, который работал исполнительным продюсером и директором в области производства видео, изначально поставил перед собой задачу разработать бесшумный дрон для использования в индустрии развлечений и в военных целях, где шум является критическим фактором. Резко уменьшив или устранив вихри на острие, Грег знал, что он может значительно снизить шум, производимый пропеллерами, по сравнению с обычными лопастями.
Небольшие дроны идеально подходят для съемки с воздуха и видео, но они создают много шума.
Эйлеровское вычисление вихревого наконечника, сворачивающегося из прицепного листа завихренности. Это явление давно известно на крыльях и на кончиках винтов как в воздухе, так и в воде. Вихревые наконечники вносят значительный вклад в сопротивление, шум и вибрацию.
Конденсированная вода в воздухе в определенных условиях подчеркивает, что на самом деле происходит с вихревыми лопастями, даже если мы не всегда можем это увидеть.
Грег знал, что ключ к значительному сокращению или устранению вихрей наконечника самым экстремальным образом означал устранение самого наконечника. Но как сделать пропеллер без чаевых? Как это будет выглядеть и как оно будет функционировать?
Во время ежедневной утренней прогулки
После дня размышления над этими вопросами, идея Sharrow Propeller ™ пришла к нему, и он сразу понял преимущества нового дизайна, говорит он. «Это пропеллер, который не только значительно уменьшает или устраняет вихри наконечников и кавитацию наконечника, но также имеет много других преимуществ, включая снижение шума и вибрации. После этого «ах-ха» момента он начал собирать команду юристов, команду инженеров, партнеров и финансирование для масштабных исследований и разработок, которые последуют дальше.
Вихри пролить на кончиках и от передовых расширений F / A-18. Это одна из причин, по которой у современных реактивных лайнеров есть крылышки на кончиках крыльев - чтобы уменьшить индуцированное сопротивление вихрей и улучшить расход топлива.
В процессе НИОКР и проектирования, Грег и его команда инженеров обнаружили много других преимуществ Sharrow Propeller ™ в различных областях применения и плотности жидкости, но первоначальное вдохновение пришло из желания Грега создать тихий гул.
Авиационные инженеры и морские архитекторы
Давно известно, что наконечники винтов создавали вихри, которые вызывали торможение, замедляли движение и увеличивали расход топлива. В течение многих лет многие инженеры пытались сконструировать пропеллер с модифицированными свойствами наконечника, который уменьшил бы вихри наконечника, но ни один из них не уменьшил количество вихрей наконечника, как Sharrow Propeller ™, согласно Sharrow.
Это драматическое изображение кавитации показывает вихри на кончиках лопастей, что вызывает сопротивление и увеличивает расход топлива.
«Это было невероятное путешествие до сих пор»
говорит Шарроу. «И теперь, после 7 с лишним лет НИОКР, у нас есть 22 патента по всему миру, многие из которых находятся в стадии разработки, партнерства в области разработки и производства с некоторыми из крупнейших в мире судостроителей и производителей гребных винтов, а также продукта и методологии для создания новых конструкций для различных целей. это просто потрясающе ».
Дизайн и тестирование
Используя современное компьютерное моделирование
и аддитивное производство (3D), Sharrow Engineering решила некоторые основные проблемы вращательного движения - в том числе уменьшение кавитации наконечника и вихрей. Их цель - разработать новые двигательные технологии для морских и авиационных секторов, с винтами, которые демонстрируют более широкую кривую максимальной эффективности для большей полезности в более широком диапазоне рабочих диапазонов.
Применение этих реквизита обширно, и прогулочное катание на лодках является лишь верхушкой айсберга.
В 2012 году, на ранних стадиях разработки, Sharrow Engineering запустила сотни опытных образцов на специально построенном динамометре (показан выше), который измерял крутящий момент и тягу в диапазоне рабочих скоростей в небольшом испытательном резервуаре. Эти ранние испытания показали существенное повышение эффективности для Sharrow Propeller ™ по сравнению с обычными лезвиями, изготовленными из того же материала.
Разработка
Sharrow Propeller ™ - это обширный процесс, основанный на теории работы, концепции дизайна и рабочих моделях, на протяжении многих лет он занимался моделированием, исследованиями и разработками, а также испытаниями, проводимыми лучшими инженерами в морской и аэрокосмической отраслях. Шарроу говорит, что процесс был 1% вдохновения и 99% пота.
Лаборатория морской гидродинамики Мичиганского университета:
В 2013 году Sharrow Engineering официально оформила обширную программу исследований и испытаний в Лаборатории морской гидродинамики Мичиганского университета (которую многие считают университетом номер один по военно-морской архитектуре в США), чтобы обеспечить понимание и независимую проверку результатов исследований Sharrow Engineering на третьем этапе. партийное тестирование. Здесь масштабные модели гребных винтов были испытаны для всевозможных применений в соответствии со строгими стандартами.
Sharrow Propeller ™ загружается в динамометр лаборатории гидродинамики Мичиганского университета для испытаний.
Вид бассейна физической модели во время испытательного сеанса с винтом Sharrow.
Двухлопастная версия винта Шарроу, загруженная на динамометр в Лаборатории морской гидродинамики Мичиганского университета.
Эти отношения со сторонней испытательной установкой предоставили Sharrow Engineering необходимые ресурсы для проверки численных моделей и моделирования CFD с помощью физических испытаний реальных прототипов винтов. Благодаря этой научно-исследовательской работе, Sharrow Engineering разработала запатентованный метод создания новых геометрий для широкого спектра применений: от буксиров, супертанкеров, прогулочных катеров до самолетов и дронов. «Итеративный процесс проектирования« Замкнутый цикл »является золотым стандартом для современных технологических процессов», - говорит Шарроу.
Самое выгодное приложение
этот радикально новый винт используется на супертанкерах и других крупных коммерческих судах, где он может потенциально сэкономить им миллионы долларов в год за счет снижения расхода топлива на корабль.
Чтобы получить представление о сложном потоке жидкости через Sharrow Propeller ™, Sharrow Engineering профинансировала разработку усовершенствованной 12-поточной системы визуализации с впрыском красителя с высокоскоростной камерой со скоростью 750 кадров в секунду в Лаборатории морской гидродинамики Мичиганского университета. Вот вид сверху системы впрыска красителя в Лаборатории гидродинамики Мичиганского университета.
Изображение выше ясно показывает больший объем захваченного потока пропеллера Шарроу и большее перемешивание вниз по течению. Это приводит к повышению эффективности из-за увеличения массы при использовании того же количества энергии. Обратите внимание на то, что внешняя оранжевая линия тока, которая попадает в пропеллер Sharrow, проходит за кончик стандартного пропеллера. Стандартный винт создает концентрированный вихрь наконечника, в то время как Винт Шерроу не имеет вихря наконечника; вихревой наконечник является индуцированной потерей и источником кавитации.
Здесь мы видим подводные снимки, сделанные обычным винтом, показанным на дне. «Пузырьки» сливаются в типичные спиральные пути от каждой лопасти и показывают, что вихревой наконечник присутствует. Вихревая кавитация наконечника (TVC) напрямую не зависит от скорости движения наконечника, а зависит от нагрузки на лезвие. Пропеллер Sharrow ™ (сверху) не показывает ТВЦ.
Обратите внимание на очевидные кавитационные следы - вихри, которые производятся с помощью обычной конструкции винта. Именно здесь конструкция Sharrow Propeller ™ достигает одного из своих самых больших преимуществ.
По словам Шарроу, Sharrow Engineering пришлось заново изобрести, как создается фундаментальная геометрия винта, как прогнозируется производительность, и определить свои собственные запатентованные параметры для винтов, которых раньше просто не существовало. «Это непрерывный процесс, который заставляет нас работать над передовыми возможностями моделирования, оптимизации и вычислений. И мы постоянно совершенствуем и улучшаем процесс проектирования для каждого из наших целевых приложений », - говорит он.
Производство
Конструкция Sharrow Propeller ™ является радикальным отходом от традиционных конструкций гребных винтов и, по-видимому, является решением, которое давно обходится без конструкторов винтов. Как таковой, он также требовал инновационного подхода к производству.
Отлитые из полимерной смолы, первые прототипы были изготовлены с использованием аддитивного производства (3D), чтобы протестировать десятки различных конфигураций.
Изготовленный на заказ динамометр Sharrow Engineering измерял производительность и эффективность с помощью миниатюрных масштабных моделей, чтобы сэкономить деньги и время.
Передовые технологии аддитивного производства
сыграли большую роль в процессе разработки Sharrow Engineering, особенно для валидационных испытаний в масштабе модели, потому что цикл проектирования и тестирования был значительно ускорен. В настоящее время модели отливок изготавливаются из восков с 3D-печатью, но 3D-печать все еще не находится на стадии масштабирования до объемов производства. Возможность производства очень точных высококачественных винтов необходима для программ испытаний и производства Sharrow Engineering.
Аддитивное производство используется для облегчения процесса литья по выплавляемым моделям, а также для прототипов и производственных моделей. Здесь мы видим 3D печатные воски для быстрого литья по выплавляемым моделям.
Традиционное литье по выплавляемым моделям используется как для прототипов, так и для производственных версий Sharrow Propeller ™. В зависимости от области применения и объема рынка, Sharrow использует производственный процесс, который делает правильный гребной винт для правильного применения по наилучшей цене для клиента.
MX-1 изготавливается с 5-осевым маршрутизатором из цельной заготовки из алюминиевого сплава.
Производство CAD-CAM с 5-осевыми маршрутизаторами дает Sharrow Engineering возможность быстро создавать одноразовые прототипы для тестирования. В течение более чем 7-летнего периода разработки Sharrow Propeller ™ были изготовлены сотни разных размеров для самых разных применений, говорит компания.
Производственные версии могут быть обработаны с использованием 5-осевых маршрутизаторов, если это наиболее экономичный процесс для применения.
Производственная версия 4-Blade Sharrow Propeller ™ установлена на подвесном моторе мощностью 200 л.с.
Финальная модель Sharrow Propeller Model MX-1 производства Sharrow Engineering. Это был пропеллер, использовавшийся в ходе обширных морских испытаний BoatTEST.
Тестирование командой BoatTEST
Будет ли эта новая концепция дизайна работать на небольших прогулочных катерах? И как это будет сочетаться с некоторыми из наиболее эффективных традиционных реквизита на рынке? Чтобы выяснить это, BoatTEST отправил команду из четырех человек в Детройт, штат Мичиган, и провел семь дней, тестируя новый инновационный дизайн вместе с двумя другими традиционными опорами, чтобы сравнить их производительность.
Генеральный директор и основатель, Грег Шарроу (R), был на месте, чтобы дать команде BoatTEST информацию из первых рук о том, что пошло на создание нового пропеллера MX-1.
Процедура тестирования
Используемый BoatTEST был самым строгим из когда-либо использовавшихся при его тестировании, потому что, когда речь идет о конструкции и производительности опоры, даже 1% -ное улучшение конструкции опоры является значительным. Мы протестировали два обычных «эталонных» винта и Sharrow Propeller ™ с помощью длительных испытаний на каждом обороте в минуту. Как только мы смогли привести лодку в «устойчивое состояние», мы записали обороты, скорость прохождения воды и расход топлива.
Эти чтения
получены из обычного датчика скорости через воду, установленного через корпус лодки, и из данных об оборотах и расходе топлива, которые были отправлены от двигателя Mercury к сети NEMA 2000. Эти данные были записаны в режиме реального времени на готовый регистратор данных судна. После того, как после нескольких минут движения на определенном числе оборотов было достигнуто «устойчивое состояние», капитан судна включил индикаторный выключатель на период от 15 секунд до более минуты. Затем, используя компьютерное программное обеспечение, установившийся период был усреднен вместе, чтобы дать нам результаты, опубликованные ниже.
На первый взгляд, пропеллер MX-1, кажется, имеет три лопасти, но его конструкция петли создает идеально сбалансированные поверхности с 6 лопастями.
Изобретатель и генеральный директор Грег Шарроу (слева) с капитаном Стивом (справа) в утро тестирования.
Наша тестовая лодка
был 20-дюймовым (6,21 м) равнинным Джейн Боуридером с 8-дюймовым (2,43 м) лучом, как миллионы других лодок на воде. Он имел общий испытанный вес 3543 фунтов (1 607 кг), включая домкрат, испытательную группу из двух человек, оборудование и топливо.
Для мощности у нас был новый 455-фунтовый (206 кг) 150 Mercury inline-4 3,0-литровый подвесной двигатель FourStroke.
В соответствии с нашими обычными стандартами BoatTEST мы проводили взаимные курсы для всех измерений, даже несмотря на то, что регистрировали скорость через воду, а не над землей.
Наша тестовая лодка
был оснащен технологией датчика расхода топлива Mercury, которая чрезвычайно точна, а расход топлива отображался на нашем экране Garmin. Данные о скорости через воду поступали от калиброванного датчика воды.
Длительная процедура тестирования.
Возможно, самым важным аспектом нашего тестирования было то, чтобы убедиться, что числа тестов, которые мы в конечном итоге опубликуем, были максимально точными. Лодка находилась в «устойчивом состоянии» при каждой настройке оборотов - и на это обычно уходило 10 или 15 минут - прежде чем мы запустили запись в течение одной минуты, а затем усреднили.
При проведении испытаний такого типа скорость, расход топлива и даже обороты постоянно меняются, даже в спокойных условиях. Каждое небольшое изменение текстуры поверхности будет оказывать влияние на судно, столь же легкое, как это, замедляя скорость, вызывая немного больше топлива, замедляя обороты, а затем выпуская все три, чтобы вернуться в более нормальное состояние.
В наши дни инструменты так хорошо настроены, каждую минуту видны изменения и их необходимо усреднять. Это гарантирует, что нет показаний пика вверх или вниз, и это сделано для оборотов, скорости и расхода топлива.
Мы использовали наш дисплей Garmin, чтобы оттачивать на каждой индивидуально заданной частоте вращения, согласованной со скоростью в зависимости от расхода воды и топлива.
Здесь мы видим образец компьютерной записи тестов, которые мы провели. На этом графике мы видим пять уровней оборотов в «устойчивом состоянии». Внизу графика мы видим время. Красная линия - это обороты, голубая линия - скорость по воде, а зеленая линия показывает расход топлива.
Чтобы получить как можно более точные и воспроизводимые результаты, испытательный катер эксплуатировался на каждой установке оборотов в течение относительно продолжительных периодов времени. Наша испытательная группа подождала, пока лодка успокоится, а затем включила записывающее устройство примерно на 30 секунд, чтобы записать данные. Темно-синие вертикальные шляпные секции указывают, где были записаны данные.
Мы взяли наши показания производительности
во время «устойчивого состояния», которое длилось, например, приблизительно 12 минут при 1500 об / мин. Затем, когда мы визуально увидели наши датчики, которые казались средними показаниями, мы включили записывающее устройство, зафиксировали красные данные оборотов в минуту, синие цифры скорости и зеленые цифры расхода топлива. Захваты данных можно увидеть на графике выше. При некоторых настройках RPM было два захвата данных, и это было потому, что мы чувствовали, что первый может быть ошибочным, и поэтому был сделан второй, чтобы гарантировать точность.
После теста компьютер усреднял показания в каждом периоде, чтобы убедиться, что максимумы и минимумы сняты, чтобы можно было установить повторяемое число.
Для тех, кто не знаком с геометрией пропеллера, диаметр - это расстояние от конца лопасти через ступицу до противоположного конца лопасти или его периметра. Шаг - это теоретическое расстояние, которое лопасть гребного винта должна пройти за один оборот через твердое тело без проскальзывания - представьте, что оно вращается через массив дерева.
Топливный бак нашей испытательной лодки вмещал 33 галлона (125 л), а общий полный вес топлива составлял 200 фунтов. (91 кг). Наша бригада из двух человек была почти одинаковой по весу. В любой лодке вес является одним из наиболее важных аспектов при тестировании. BoatTEST был осторожен, чтобы заполнить топливный бак после того, как каждый пропеллер был проверен, а все остальные веса на борту лодки были одинаковыми, от пропеллера к пропеллеру.
Мы были особенно осторожны, чтобы сохранить вес в лодках одинаковым, вплоть до использования испытательных капитанов с почти одинаковым весом. Здесь мы видим, что капитан Стив (слева) и капитан Грег садятся на тест.
Топливный док был недалеко от наших полигонов.
Река Детройт соединяет озеро Сент-Клер с озером Эри. Здесь вода защищена и достаточно глубока для правильного тестирования.
Тестирование началось на скорости холостого хода 650 об / мин и увеличилось с помощью 13 различных настроек оборотов до широко открытого дросселя. Смотрите таблицы ниже для полных данных для каждого винта.
Регистрация оборотов холостого хода и расхода топлива важна, потому что, по данным Международного совета ассоциаций морской промышленности (ICOMIA), в среднем яхтсмены проводят на холостом ходу 40% своего двигателя.
Испытание пропеллера № 1
Первый пропеллер, который мы протестировали, был популярного размера, изготовленного известной маркой, которая на протяжении многих лет широко известна в морской индустрии. Это был трехлопастной, диаметр 14 ¾ ”на 15-дюймовом винте из нержавеющей стали. Мы осмотрели его визуально на наличие вмятин и недостатков. Компания Sharrow Engineering уже проверила пропеллер на предмет правильного баланса.
Первый пропеллер, который мы протестировали
был пропеллер из нержавеющей стали с 3 лопастями размером 14-3 / 4 ”на 15”. Он является фаворитом в отрасли и в течение многих лет использовался на тысячах лодок как в качестве оригинального оборудования, так и на вторичном рынке. Следует отметить, что этот винт имел диаметр less "меньше, чем два других. Это различие в геометрии ставило его в невыгодное положение, но, как мы увидим, оно также имело свои атрибуты.
На скорости холостого хода лодки 650 об / мин, с винтом № 1 мы разогнались до 2,5 миль в час, разогнавшись до 0,5 миль в час, что дало нам 5,0 миль в час, для диапазона 149 статутных миль.
При 1000 оборотах в минуту с пропеллером № 1 мы двигались со скоростью 4,2 мили в час и разгонялись до 0,9 мили в час, получая те же 5,0 миль в час.
С пропеллером № 1 лодка не садилась в самолет до 3600 оборотов в минуту, а при 4000 оборотов лодка разгонялась до 27,7 миль в час, с углом поворота 3,0 градуса, получая 4,5 мили на галлон с диапазоном 133 статутных миль.
Наши тестовые номера для винта № 1 были записаны, дважды проверены, а затем дважды проверены для подтверждения.
Результаты испытаний пропеллера № 1
Это наши данные испытаний для лодки, приводимой в движение Propeller # 1, 3-лопастным винтом из нержавеющей стали 14-3 / 4 ”x 15”.
После тестирования каждого винта мы выполнили ту же процедуру возвращения к пристани для яхт, заправки и перехода к следующему винту.
Испытание пропеллера № 2:
После тщательного осмотра второго винта он был установлен на нашем тестовом двигателе.
Второй пропеллер, который мы тестировали
был также премиальным промышленным 3-лопастным пропеллером, который известен своей экономичностью на крейсерских скоростях. Как и первый винт, он изготовлен из высокопрочной нержавеющей стали. Он измерял диаметр 15 дюймов и шаг 15 дюймов. Опять же, мы пошли от холостого хода до 1000 об / мин, а затем до широко открытого дросселя с шагом 500 об / мин.
Этот винт работал почти так же, как и винт номер один, за исключением того, что он летел на самолете при 3400 об / мин, а при 3500 об / мин разогнался до 21,2 миль в час, с углом поворота 2,6 градуса, получив 4,3 миль на галлон в диапазоне 128 статутных миль. Это главное преимущество этого винта по сравнению с первым протестированным винтом - он может лететь на самолете при более низких оборотах. Обратите внимание, что расход топлива для двух реквизита практически одинаков
Кроме
при 3500 об / мин.
Результаты испытаний пропеллера № 2
Это наши тестовые данные для лодки, приводимой в движение пропеллером № 2, 3-лопастным винтом из нержавеющей стали размером 15 x 15 дюймов.
Испытание пропеллера № 3:
Опять же, мы тщательно осмотрели Sharrow Propeller ™ Model MX-1 на наличие каких-либо явных дефектов перед установкой на наш тестовый двигатель.
The Sharrow Propeller ™ MX-1
мы проверили, был сделан 5-осевой маршрутизатор из относительно мягкой заготовки из алюминиевого сплава. Его геометрия была 15 "х 15". Самое первое, что мы заметили при запуске двигателя после заправки, было отсутствие вибрации. Трехлопастные опоры известны своей вибрацией. Поскольку Sharrow MX-1 действительно больше походил на пропеллер с 6 лопастями, и в нем не было ни одного открытого наконечника лопасти, неудивительно, что в двигателе практически не было обнаруживаемой вибрации. Хотя этот аспект работы винта не был измерен с научной точки зрения, отсутствие вибрации было очевидно для всех.
Обращение.
После тестирования производительности капитан Стив провел лодку через свои обычные маневры. Затем он провел быстрые, сложные процедуры поворота на высокой скорости, что мы редко пробуем на большинстве лодок по соображениям безопасности. Вернувшись в док, мы попросили его охарактеризовать управляемость лодки с Sharrow MX-1 по сравнению с двумя обычными опорами, и он сказал: «Значительное улучшение».
«Мы смогли совершать жесткие повороты по левому и правому бортам на скорости без скольжения корпуса и без страха опрокинуть лодку, - сказал капитан Стив. «Лодка казалась« приклеенной »к воде». Это из-за огромного сцепления, которое получает Sharrow Propeller ™ с шестью лопастями, захватывающими воду.
Задний ход лодки
Наш капитан сообщил, что совершить скольжение гораздо проще, чем с обычным 3-лопастным винтом из-за дополнительного удержания воды и уменьшения скольжения.
SHARROW PROPELLER ™ Модель MX-1 РЕЗУЛЬТАТЫ ИСПЫТАНИЙ
Вот наши тестовые номера для Sharrow Propeller ™ Model MX-1, который приводил в движение нашу испытательную лодку. Это была версия Sharrow Propeller ™ 15 ”x 15” с тремя лезвиями, изготовленная из алюминиевого сплава.
Сравнения
Скорость.
Когда мы сравнили Sharrow Propeller ™ с показаниями, которые мы получили для двух других реквизитов, мы обнаружили, что он был на 16% быстрее, чем оба при оборотах холостого хода 650. И разница в милях на галлон снова была на 16% лучше для MX-. 1. Диапазон увеличился на 14,8%.
Так как именно здесь в среднем используется 40% часов работы двигателя, по данным ICOMIA, этот пункт данных особенно важен.
При 1000 об / мин
мы снова сравнили числа, которые мы получили для винта Sharrow MX-1 с двумя другими. Он был на 14-17% быстрее, чем два других обычных винта с тем же числом оборотов в минуту, и получал на 4-8% больше миль на галлон.
3000 об / мин - сначала в самолет.
Пропеллер Sharrow сел в самолет на 2700 об / мин. При 3000 об / мин мы ехали со скоростью 23,7 миль в час, а угол поворота составлял 2,3 градуса, полностью на плоскости. Это явно превзошло оба обычных трехлопастных винта из нержавеющей стали.
Винт Sharrow MX-1 удваивает скорость
миль на галлон и дальность полета двух других подпорок, когда они пытаются преодолеть горб и самолет, хотя шаг гребного винта составлял всего 15 дюймов, что является стандартным для этой лодки с 150 подвесными лодками.
На 3500 об / мин
мы видим, что пропеллер № 2 сел в самолет, в то время как пропеллер № 1 все еще боролся с толчком своей волны.
При 4000 об / мин
когда лодка была полностью в самолете со всеми тремя опорами, алюминиевая опора была на 17-19% быстрее, чем обычные опоры ss.
Зеленый цвет указывает на критические 3000 оборотов в минуту, когда Sharrow MX-1 находился на плоскости, а два других не были.
Планирование эффективности использования топлива.
Когда мы сравниваем эффективность использования топлива для всего диапазона оборотов, мы видим, что на холостом ходу MX-1 был на 16% более эффективным на холостом ходу и на 15% более эффективным при 5500 об / мин. Но самая большая разница была в скоростях строгания, где Sharrow MX-1 был на 179% более экономичным.
Скорость до максимума.
Реквизит может быть разработан, чтобы превзойти среднее по одному, а иногда и по двум параметрам. Например, лодочники, которые хотят максимально возможную максимальную скорость и покупают гребной винт, созданный для этой цели, обычно считают, что он будет менее эффективен при настройках оборотов на низких и средних оборотах. Тем не менее, Sharrow MX-1 превзошел два основных теста по всем направлениям. Это замечательный результат.
Когда дело доходит до скоростей вращения, мы обнаруживаем, что Sharrow Propeller ™ Model MX-1 был абсолютно самым быстрым винтом при всех настройках оборотов.
В конце концов, цифры говорят сами за себя… и самое важное число на этом графике - это число при 3000 об / мин, когда Sharrow MX-1 уверенно летел со скоростью 23,7 миль в час, в то время как лодка с другими подпорками все еще боролась сесть на самолет.
При полностью открытой дроссельной заслонке мы старались удерживать «устойчивое состояние» не менее 10 минут. У пропеллера # 1 был средний верхний предел 47 миль в час при 5850 оборотах в минуту. Пропускная способность № 2 достигала 44,9 миль в час для средней максимальной скорости, также при 5850 об / мин. Модель MX-1 Sharrow Propeller ™ была самой быстрой со средней скоростью 48 миль в час при 5850 об / мин.
Экономия топлива для данной скорости через воду.
Приведенная ниже таблица данных, опять же, замечательна, поскольку она показывает, что Sharrow Propeller ™ Model MX-1 не только быстрее на всех оборотах, но и более экономичен на всех скоростях.
Для нескольких настроек оборотов кажется, что MX-1 не является четкой миль на галлон при трех настройках оборотов в минуту, но это потому, что на этих оборотах он движется намного быстрее.
График 1
Этот график имеет миль на галлон слева и скорость вдоль дна. Когда мы смотрим на скорость и расход топлива, мы обнаруживаем, что Sharrow MX-1 более экономичен на всех скоростях.
Звук и вибрация
Наши звуковые показания
в децибелах находятся на графиках выше. Шум двигателя - это комбинация вещей, включая звук, исходящий от самого сгорания двигателя, и звук, исходящий от гармоник лодки, вызванных вибрацией, передаваемой на транец.
Как можно видеть, пропеллер MX-1 был тише, чем пропеллер № 1 при всех настройках оборотов, кроме двух, где он привязан. По сравнению с проп. № 2, он был выше на одном обороте в минуту, привязан к трем, и ниже в децибелах у всех остальных. Таким образом, в целом тестовая лодка и двигатель были более тихими с MX-1, чем с обычными 3-лопастными опорами.
Но это еще не все. Без подсказок оба наших испытательных капитана сказали, что лодка с Sharrow MX-1 заметно тише, чем две другие, и что это различие неадекватно характеризуется числами в децибелах, которые не являются линейными. Мы подозреваем, что здесь может быть проблема с частотой звука, но мы действительно не знаем на данный момент. В любом случае, судно кажется более тихим для человеческого уха с MX-1.
вибрация
уже был затронут. Хотя мы не измеряли его с научной точки зрения, он был заметно меньше с MX-1, как сообщили наши испытатели. Поскольку опоры с 3-мя опорами обычно имеют большую вибрацию, чем опоры с 4-мя лопастями, неудивительно, что MX-1 обладает меньшей вибрацией, потому что у него действительно 6-лопастные.
Итоги тестирования
Не яблоки-яблоки.
Наши испытания алюминиевого сплава Sharrow MX-1 по сравнению с двумя другими опорами из нержавеющей стали схожей геометрии, по всей вероятности, были несправедливыми по отношению к MX-1, поскольку обычно опоры из нержавеющей стали намного превосходят алюминиевые с точки зрения производительности. Грег Шарроу использовал алюминиевый сплав в качестве материала для своих винтов-прототипов, потому что относительно мягкий алюминий легче и дешевле обрабатывать, чем нержавеющая сталь.
И, как уже отмечалось, опора № 1 имела ¼ меньшего диаметра. В противном случае, наше тестирование было настолько справедливым, насколько мы могли бы сделать это для всех трех реквизитов.
После наших испытаний и вождения лодки со всеми тремя опорами мы пришли к следующему выводу. The Sharrow Propeller ™ -
1. Работает значительно лучше на холостом ходу.
2. Планы на более низких оборотах
3. Быстрее при всех настройках оборотов
4. Получает значительно больше миль на галлон на 3000 и 3500 об / мин
5. Больше расхода топлива при каждой настройке скорости через воду
6. Является на 18% более экономичным при 26-28 миль в час
7. Производит максимальную скорость
8. Создает заметно меньше вибрации
9. Как правило, тише
10. Имеет превосходную управляемость в крутых поворотах на высокой скорости
11. Улучшает обработку задним ходом
12. Обеспечивает максимальную дальность на всех скоростях
Для первоначальных испытаний мы использовали четырехтактный двигатель Mercury мощностью 150 л.с.
Следующая остановка, прогулочный катер
Нам говорят, что для прогулочных катеров MX-2 и MX-3 уже находятся в разработке, а также для двухпортовых версий с двумя, четырьмя и пятью лопастями из алюминия и нержавеющей стали.
Форма для ранней регистрации
Пропеллер ™
дебютирует в сообществе любителей прогулочного катания на Международной лодочной выставке в Майами в 2020 году. На начальном этапе будет продаваться широкий выбор площадок и диаметров, исходя из самых высоких требований формы «Join the Propulsion Revolution» на их веб-сайте, которая может быть нашел здесь:
Кликните сюда
наблюдения
По словам Шарроу, тысячи и тысячи людей уже заполнили на своем сайте форму «Присоединяйся к революции». Кроме того, несколько производителей лодок и производителей двигателей также проявили интерес к OEM-версиям. Скептики, несомненно, попадут на форумы по гребле почти сразу, так что позвольте нам просто сказать, когда мы впервые услышали о опоре, мы были очень сомнительны.
Но наши испытания и наши исследования в области разработки винта убедили нас в том, что существует новая конструкция винта, которая не только преуспела в наших испытаниях, но и может сделать многие пропеллеры без петли устаревшими. Это означает, что миллионы долларов в инструментах, принадлежащих двигателям и производителям вин в мире, возможно, придется списать со счетов как убыток в их книгах.
Если это станет правдой, мы рассчитываем на отталкивание от определенных секторов отрасли, а не на более рефлексивную позицию ожидания и осмотра. Скорее всего, потребуется больше тестов, на более разных типах лодок и с разными размерами пропилов, чтобы расшевелить мохбеков. Прогресс обычно кому-то больно.
