Якщо подивитися на заголовне фото статті, то, напевно, у багатьох можуть виникнути запитання щодо гвинтів: по-перше, чому на лопатях видно сліди від грубого шліфування, а по-друге, чому гвинти мають золотистий відтінок?
Можливо, ви могли подумати, що гвинт зроблений з бронзи або латуні, а смужки на його поверхні – прояв ‘низької культури виробництва’. Але ні, гвинт цей сталевий, а смужки на його поверхні – результат багаторічних гідродинамічних досліджень, а не якогось ‘тяп-ляп’.
До речі, варто сказати, що подібна технологія виготовлення гребних гвинтів іноді використовується і на цивільних морських надводних суднах. Тому що у неї є маса переваг.
І почнемо ми із золотистого кольору. Причиною такого відтінку є наявність кобальту в сплаві, з якого виготовляється гребний гвинт. Бачили коли-небудь кобальтові свердла по металу? Так ось, тут та ж сама технологія. Наявність у сплаві кобальту надає сталі підвищену зносостійкість і збільшує твердість.
Це важливо, тому що часом підводним човнам потрібно розвивати високу швидкість. І від швидкого обертання гребного гвинта на лопатях можуть виникати кавітаційні явища, за яких на його поверхні, через знижений тиск, вода ніби закипає й утворюються мільйони мікроскопічних бульбашок газу. Коли ці бульбашки схлопуються, всередині них виникає тиск у тисячі атмосфер і температура в кілька тисяч градусів. По суті це справжні мікровибухи, що породжують ударні хвилі, які б’ють по поверхні гребного гвинта, як мільйони маленьких молоточків.
На перший погляд може здатися, мовляв, що можуть зробити якісь бульбашки, навіть якщо їх мільйони? Але, насправді, якщо дати волю кавітації, розкрутивши гвинт до надвисоких обертів або неправильно спроектувавши його поверхню, то вже за кілька годин він являтиме собою вельми сумне видовище. Його поверхня матиме вигляд, ніби його погризли терміти.
З цієї причини, щоб ефект зносу був мінімальним, гребний гвинт і роблять з кобальтової сталі. Підвищена зносостійкість перешкоджає утворенню вибоїн.
І якщо з відтінком гребних гвинтів усе зрозуміло, то навіщо ж лопаті спеціально шліфувати так, щоб були явно виражені смуги? Чому не відполірувати їх до дзеркального блиску?
Причина цього – все та ж кавітація. Смуги з грубою, шорсткою поверхнею виступають центрами утворення кавітаційних бульбашок. Утворюючись на мікроскопічних горбках, бульбашки не можуть на них утриматися і відриваються, після чого їхнє схлопування відбувається на невеликій відстані від поверхні гвинта.
Відстань ця вимірюється частками міліметра, але з огляду на мікроскопічні розміри самих бульбашок, цього достатньо для того, щоб сила ударної хвилі, утворена ними, знизилася в кілька разів, і гвинт із кобальтової сталі міг його витримати.
