Винты подвергаются опасности быстрого разрушения

раскрыв тайны сопротивления воды кораблестроители получили возможность

При сокращении пузырьков возникают колоссальные давления, достигающие тысяч атмосфер.

В момент, предшествующий полному замыканию, скорость сокращения границ пузырька может превысить скорость распространения звука в воде. И каждое такое замыкание пузырька, сопровождающееся своего рода гидравлическим ударом, подобно маленькому энергичному взрыву. Множество таких «взрывов» бомбардируют поверхность лопастей работающего винта и разрушают ее — такое разрушение назвали кавитационной эрозией.

При замыкании пузырьков возникают звуковые импульсы, резко увеличивающие гидроакустическое поле корабля. Еще в первую мировую войну подводные лодки обнаруживали по этим звукам надводные корабли, а во вторую мировую войну стали широко применяться специальные мины и торпеды, наводившиеся на цель по шуму гребных винтов.

Пока процесс кавитации ограничивается пузырьковой фазой, он не ухудшает гидромеханических характеристик винта, поэтому скорость корабля и нагрузка машин еще соответствуют расчетным значениям. В этом режиме только винты подвергаются опасности быстрого разрушения. Это первая стадия кавитации.

Вторая стадия наступает тогда, когда пузырьки сливаются в большие полости, которые охватывают значительную часть поверхности лопастей. Образуется крупная каверна, постоянно связанная с телом винта. Значительная часть его площади исключается из взаимодействия с водой, из-за этого ухудшаются гидродинамические характеристики винта и падает коэффициент его полезного действия. Кроме того, нарушается расчетный режим работы главных машин и увеличивается их износ. Полностью избавиться от кавитации в ряде случаев не удается, но ее можно учесть еще при проектировании.

В случае с «Дарингом» вышли из положения, поставив новый винт, у которого ширина лопастей была увеличена примерно в полтора раза. Это позволило уменьшить разрежение, приходящееся на единицу поверхности винта.

Борьба с кавитацией тогда только начиналась. Она оказалась сложным явлением. На ее изучение ушли десятилетия труда многих ученых.

В настоящее время считают, что, когда избежать кавитации нельзя, наиболее эффективен режим работы между первой и второй стадиями кавитации: в этом случае эрозии уже нет, а падение коэффициента полезного действия еще несущественно. Если заведомо известно, что винты должны работать в режиме второй стадии кавитации, делаются попытки улучшить их гидродинамические характеристики за счет специальных конструктивных форм лопастей, острых на входе и тупых на выходе (сечение лопасти напоминает клин). Движители с такими профилями называются суперкавитирующими.

Раскрыв тайны сопротивления воды, кораблестроители получили возможность совершенствовать архитектуру корабельного корпуса, а машиностроение дало новые мощные двигатели — турбины и дизеля. Скорость кораблей стала возрастать.