Кто же придумал водомет

Для новичков термин «водомет» прежде всего наведет на мысль о пожарном катере, с огромной силой выбрасывающем на большое расстояние мощные струи воды. На самом деле, «Jet Boat» - обычная лодка, на которой установлен мотор, приводящий в действие водяной насос, работающий под водой, или "водомет".

В самой нижней части днища имеется отверстие, через которое насос всасывает забортную воду, чтобы затем выбросить ее с большой силой через выпускное отверстие в корме. Это сильно напоминает реактивный способ движения. В отличие от обычных судов, у лодок с водометом отсутствует винт или перо руля. Вместо этого, заменяя и руль, и винт, наличествует система управления выпускным отверстием, которая может изменять направления выброса струи. Автоматическая поливалка в саду – очень похожее устройство, которое так же с силой выбрасывает воду в различных направлениях.

Принцип реактивного движения впервые был сформулирован Исааком Ньютоном в Третьем законе: «Всякое действие порождает равное по величине и противоположно направленное противодействие». Лодки с водометными двигателями – наглядное подтверждение этого закона.

За 30 последних лет водометные двигатели обрели свой настоящий дом в Новой Зеландии.
Созданные здесь водометные суда побеждают во всех соревнованиях на самых сложных и опасных трассах.

Но кто же это все придумал?
Ответ на этот вопрос теряется в глубине веков. Новозеландский овцевод Билл Гамильтон (Bill Hamilton) считается официальным изобретателем водометного мотора, однако, он сам с этим не согласен.

Еще в 1962 году на прямой вопрос он ответил: «Я не претендую на авторство изобретения судового водомета». Честь такого авторства, по всей вероятности, следует признать за весьма знаменитым господином по имени Архимед.

Начнем. За 250 лет до рождества Христова греческий физик размышлял о водометном принципе движения и даже вплотную приблизился к сегодняшнему решению, предложив винтовой подъемник для воды (шнек в трубе). Длинный винт в трубе вращался мускульной силой человека. Эта же идея была возвращена к жизни двум изобретателями в 1661 году в Англии. Но только с изобретением Уаттом парового двигателя в 1765 году были достигнуты осязаемые результаты.

Затем Рарриси и Мейен создали насос с паровым приводом для откачки воды из трюмов судов с выбросом струи воды через корму, а за период с 1830 по 1860 год только в одной Англии было выдано не менее 35 патентов на реализацию таких устройств.

Наиболее совершенный тип насоса был создан в Лондоне Генри Бессемером в 1849 году. Это был осевой насос с одной трубой на всасе в передней части судна и с двумя патрубками с тыльной стороны. Бессемер даже поставил крыльчатки перед и за винтом подачи воды для спрямления струи и для компенсации потерь, вызываемых вращением струи воды. Другая конструкция была предложена Александром Хедьярдом в 1852 году: здесь имелось поворотное сопло, которое можно было направлять вперед или назад. Этот насос всасывал воду через отверстие в днище судна и выбрасывал ее сквозь корму. Поворот струи приводил к повороту судна.

К концу 19 века водометы были опробованы на самых разных судах. В царствование королевы Виктории, Адмиралтейство приняло проект водомета с крыльчаткой, который в конце 1860-х гг. был заменен обычным винтом. Адмиралтейство зашло так далеко, что даже согласилось провести натурные испытания двух типов двигателей. Были построены две совершенно одинаковых канонерки, на одной из которых был установлен водомет, а на другой – обычный винтовой движитель. «Реактивная» канонерка длиной 4,2 метра с центробежным насосом, который выбрасывал воду через два отверстия в корме, при мощности мотора в 760 л.с., развила скорость 17 км/ч, что слегка уступало показателям традиционного винта, с которым мотор мощностью 696 л.с. развил скорость 18 км/ч.

Примерно в то же самое время в нескольких европейских странах была проявлена заинтересованность к водометному принципу движения морских судов. В 1878 году, всего лишь 12 лет после экспериментов в Англии, шведское правительство провело серию аналогичных экспериментов по внедрению водометного принципа движения на торпедных катерах. Винтовые суда показали скорость 18,5 км/час с моторами в 90 л.с., тогда как водометные развили скорость 15 км/час с моторами мощностью 78 л.с. Годом позже в Германии были организованы подобные испытания судна с водометом, названным «Hydro»-мотором. Так же, как и их предшественники, немцы быстро разочаровались в возможностях водометного принципа движения. Во всех сравнительных испытаниях водометов с центробежными насосами с винтовыми двигателями, первые показали себя хуже. В последующем, многие люди не оставляли попыток найти водомету подобающее применение в конкретных задачах. В 1888 году Британский Национальный институт спасательных судов разместил первый в мире заказ на постройку лодки с водометом. Этот паровой катер был оснащен водометом с центробежным насосом и должен был заменить винтовые судна при проведении спасательных операций на мелководье или в заиленных водоемах.

В 1900 году классическая книга Сиднея Барнаби по кораблестроению описала водометный принцип движения, приведя его достоинства и недостатки.

Вот четыре свойства центробежного водомета, которые не позволяют ему успешно конкурировать с винтами и гребными колесами:

1. Затруднительность подачи воды сквозь днище судна к насосу, на эффективность которого будет влиять скорость движения судна относительно воды.
2. Необходимость перевозки воды в качестве рабочего тела и груза - одновременно.
3. Потери мощности из-за трения воды в трубопроводах.
4. Потери мощности из-за нелинейности потока воды в каналах водомета.

Полстолетия спустя Крис Уильям Файлден («Билл») Гамильтон, инженерный гений, искал приложение своему упорству и настойчивости. Родившийся в 1899 году, Билл Гамильтон провел первые 21 год своей жизни на заброшенной овцеводческой ферме в Южном Кентербери в далекой Новой Зеландии...

Отдельные фрагменты этой статьи заимствованы из книги «The JET Boat» Леса Блоксема. Перевод Павла Дмитриева.