На некоторых судах (буксиры, ледоколы, паромы и т. д.) вместо гребного винта фиксированного шага (ВФШ) ставят ВРШ. Использование ВРШ дает ряд преимуществ по сравнению с ВФШ. А именно, можно изменить движение судна с переднего хода на задний, сохранив направление и частоту вращения двигателя. Это позволяет использовать в качестве СЭУ нереверсивный двигатель. Отпадает необходимость иметь турбину заднего хода. Применение ВРШ позволяет при неизменной частоте вращения двигателя получить любое значение скорости на любом ходу от нулевой до максимальной путем разворота лопастей винта. При длительном ходовом режиме можно установить наивыгоднейшее сочетание шага винта и частоты вращения главного двигателя. Сокращается до 40 % время изменения направления движения судна с упрощением самого реверса, заключающего в себе разворот лопастей. Увеличивается моторесурс двигателя из-за уменьшения числа пусков и его остановок, особенно при плавании в сложных условиях и при швартовных операциях. Швартовные и буксировочные операции упрощаются из-за большого диапазона изменения скоростей, уменьшения времени торможения и длины тормозного пути вследствие ускоренного реверса. Большая часть судов с ВРШ имеет возможность дистанционного поворота лопастей с мостика без подачи команд в ЦПУ.
Однако наряду с достоинствами ВРШ имеют и недостатки: диаметр ступицы ВРШ значительно (до 1,5
раза) больше, чем у ВФШ. Длина ступицы тоже больше, что затрудняет создание обтекаемого комплекса «дейдвуд — ступица — руль», масса ВРШ в 2—2,5 раза больше массы ВФШ с теми же геометрическими элементами лопастей, что требует усиления подшипника, кронштейна и дейдвуда. ВРШ имеет более сложную конструкцию и, следовательно, меньшую надежность.
Рассмотрим влияние ВРШ с правым шагом вращения на управляемость судна.
Судно движется вперед, винт работает вперед. Управляемость судна та же, что и при ВРШ, т. е. корма уклоняется влево, а нос — вправо (рис. а). Суммарное действие сил С и b больше силы D. При перекладке руля судно ведет себя так же, как и с винтом фиксированного шага. С уменьшением шага винта уменьшаются силы С, D и Ь, соответственно уменьшается уклонение кормы влево. С увеличением шага винта увеличиваются силы С, D, особенно Ь из-за увеличения угла атаки винта и скорости попутного потока воды.
Судно движется назад, винт работает назад (рис. б). На заднем ходу у судна с ВРШ направление вращения винта сохраняется. Под действием сил С1 и D1 корма пойдет вправо Если переложить руль вправо, к указанным силам добавляются А1 и В и корма пойдет вправо быстрее. Если же переложить руль влево, то при большой скорости движения назад корма пойдет влево,
так как суммарное действие сил А1 и В больше действия сил С1 и D1.
Судно движется вперед, винт работает назад (рис. а). В этом случае корма резко пойдет вправо под действием суммы сил С, D и Ь. Если руль переложить вправо, то сила встречного потока А, которая имеет большое значение в начале разворота лопастей на задний ход (реверс), может оказаться больше сил С1, D1 и Ь, в результате вначале корма пойдет влево Однако гашение инерции переднего хода происходит быстро, сила А будет уменьшаться и корма вновь пойдет вправо. При перекладке руля влево в начале реверса корма пойдет вправо еще быстрее, так как к силам C1, D1 и b добавится действие силы А.
Судно движется назад, винт работают вперед (рис. б). Судно движется назад, руль прямо, лопасти развернуты на задний ход. В этом случае корма уклоняется вправо, нос — влево. Дали реверс, т. е. винт продолжает вращаться вправо, а лопасти развернули на передний ход. Руль продолжает оставаться в диаметральной плоскости. В первый момент резко возрастет сила D. Она больше силы С, так как поток воды, отбрасываемый винтом, еще слабый, неустойчивый и, скользя, уходит под корму, силы попутного следа еще нет. В результате этого корма пойдет вправо.
При перекладке руля вправо дополнительно появится сила А1 а сумма сил А1 и D значительно больше
суммы сил С и Свс И корма еще больше пойдет вправо. С уменьшением инерции заднего хода уменьшается и действие силы А1 и соотношение сил начнет меняться, т. е. сумма сил С и Свс будет больше суммы А1 и D и корма пойдет влево.
Если руль переложить влево, то в начале реверса (разворота лопастей на передний ход) корма пойдет влево, так как сумма сил А1 и С больше суммы сил D и Cвс. С уменьшением силы А1 корма пойдет вправо, так как силы D и Свс будут оказывать большее воздействие, чем силы А1 и С. Как только инерция заднего хода полностью погасится и судно получит движение вперед, корма вновь начнет уклоняться влево, как было объяснено в положении установившегося переднего хода.
