Если колбу частично наполненную горячей жидкостью закрыть

винт работает с максимальным скольжением когда корабль еще

Так инженеры-кораблестроители столкнулись с новым препятствием на пути к увеличению, скорости кораблей — кавитацией.

Термин этот происходит от латинского слова cavitas — углубление, пустота. Применительно к воде это выражение может показаться странным: она ведь всегда стремится заполнить все пустоты. Но если, например, снизить давление в некотором объеме до значения давления насыщенных паров, при котором между жидкостью и паром, заключенными в этом объеме при данной температуре, существует динамическое равновесие, то сплошность жидкости нарушается и в ней образуются каверны, заполненные паром.

Вспомним известный школьный опыт, в котором демонстрируют, как вскипает жидкость при снижении давления. Еслл колбу, частично наполненную горячей жидкостью, закрыть пробкой и быстро охладить, пары конденсируются, давление в колбе понижается и жидкость бурно вскипает. Выделение парогазовых пузырей — каверн продолжается до тех пор, пока давление в колбе над свободной поверхностью не превзойдет давления насыщенных паров.

Такое же явление происходит и при снижении давления не во всей жидкости, а в какой-то части ее объема. Так, например, при обтекании твердого тела потоками жидкости возникают местные повышения скорости, а значит, и понижения давления. Если при этом давление оказывается меньше давления насыщенных паров, то жидкость в этом объеме вскипает. Возникновение в текущей жидкости полостей, заполненных паром или газом, и назвали кавитацией.

Кавитация изменяет гидромеханические свойства потока жидкости и ее силовое взаимодействие с твердым телом. Поэтому и винты «Даринга», рассчитанные, естественно, без учета кавитации, не смогли обеспечить кораблю той полной скорости хода, которой следовало ожидать, судя по всем расчетам.

Если бы винт корабля работал в воде, как в твердом теле, то за один его оборот корабль продвигался бы на расстояние, равное его шагу, как, например* болт в гайке. В действительности.же винт продвигается на меньшее расстояние: он как бы проскальзывает в воде. Поверхность лопасти винта, обращенная в сторону носа, засасывает воду, а поверхность, обращенная к корме, наоборот, отбрасывает водный поток. Винт работает с максимальным скольжением, когда корабль еще не успел забрать ход и, как насос, перегоняет через себя воду. В таком режиме работают винты буксира, трогающего с места большое тяжелое судно.

На передней, засасывающей поверхности винта, особенно у кромки лопастей, где скорости максимальны, давление жидкости падает, а на задней, нагнетающей, наоборот, возрастает. Все реальные жидкости — и, конечно, морская вода — содержат мельчайшие, невидимые даже в микроскоп газовые пузырьки или паровые ядра. Во время работы винта такие ядра, попадая в зону пониженных давлений вблизи засасывающей поверхности лопасти, начинают расширяться. Как только объем воды, несущий пузырьки, попадает в. область повышенных давлений на нагнетающей .поверхности лопасти, пузырьки вновь сокращаются в ядра.