Що таке Частково Занурювальний Гвинт (ЧЗГ), історія та перспективи. Вперше ЧЗГ почали застосовувати гонщики у 50-х роках минулого століття і нерідко вимагали високих результатів. Як правило, головними причинами застосування ЧЗГ на гоночних суднах було бажання позбутися зайвого гідродинамічного опору виступаючих частин – гребних валів, їх кронштейнів, а в установках з кутовими колонками – корпуси редукторів та додаткові втрати потужності зубчастої передачі. Друга причина – це можливість підвищення ефективності гребного гвинта, що кавітує, за рахунок вентиляції порожнин (каверн) зі зниженим тиском, які утворюються на засмоктувальній стороні лопатей при високій швидкості обертання. Лопатя ЧЗГ входячи у воду, вносить бульбашки повітря в область каверни. Завдяки цьому запобігається закипанню води (внаслідок розрядження – падіння тиску в каверні), що супроводжується лопанням бульбашок пари та гідравлічними ударами в поверхню лопат, що спричиняє їх ерозію (фарбування частинок металу) сильну вібрацію та втрати швидкості судна. Усі ці явища у ЧЗГ відсутні.

Немале значення має сам привід, який виноситься за корму судна і кріпитися прямо до транца. Вперше така схема була запропонована американським конструктором Ховардом Арнесоном, який розробив і встановив цю конструкцію на свій старенький катер «Сигарет» наприкінці 1970 року, а в 1980 році був вперше продемонстрований на Бот Шоу в Чикаго. Він же дав назву даної пропульсії - Surface Drive (поверхневий привід), яка використовується і донині. Не гаючи часу, Арнесон розробив серію приводів різних розмірів і відразу їх запатентував. Оригінальність конструкції полягала в тому, що використовуючи шарнір в самому приводі, можна було переміщати привід як у вертикальній так і в горизонтальній площині. А тим часом учасники перегонів, що застосовували ЧЗГ, отримували чудові результати – популярність до приводів із ЧЗГ стала набирати обертів.

При повній швидкості на катері з ЧЗГ в контакт з водою входять лише частина поверхні лопат і невеликий плавець - захисна шпора. Усувається не тільки гідродинамічний опір форми і тертя валу, маточини гвинта і кронштейна, але й частина опору води, обумовлена ефектом Магнуса - появою поперечної сили (в даному випадку спрямованої вгору і назад) на циліндричному теле-валу, що обертається, обтічно зустрічному потоком води.

Розміщуючи пропульсивну систему за кормою, конструктор отримує свободу при розміщенні двигуна в корпусі судна для досягнення оптимального центрування та загального розташування.

Переваги, що досягаються за рахунок відсутності виступаючих частин при встановленні ЧЗГ, можна навести результати порівняльних випробувань 16-метрової моторної яхти водотоннажністю 22,5 т, на якій традиційні гребні гвинти замінили приводом з ЧЗГ. З спочатку встановленими двома дизелями потужністю 950 л. при 2300 об/хв і редуктором 1,5:1 судно розвило максимальну швидкість 41 вузл., (76км/год) при цьому витрата палива склала 232 л/год. Коли з тими самими дизелями поставили два приводи ЧЗГ швидкість зросла до 47 узл.,(87км/ч) чи 11% при колишньому витраті палива. Був випробуваний і третій варіант із тими ж приводами ЧЗГ поставили дизелі потужністю 650 к.с. (на 32% менше). При цьому вдалося досягти початкової швидкості 41 вузл. і одночасно знизити витрату палива до 145 л / год (на 39%).

Приводи з ЧЗГ особливо добре зарекомендували себе при швидкостях понад 45 вузлів, де використання водометних рушіїв вже важко, а ЧЗГ має ще великий запас можливостей до 110 вузлів.

Умови роботи приводів із ЧПУ, коли у воді виявляється зануреним лише 40-60% його діаметра, вимагають застосування гвинтів спеціальної геометрії. При підвищенні швидкостей понад 45 вузлів застосовують гвинти з великим нахилом лопатей та малим дисковим ставленням. При швидкостях перевищують 60 вузлів застосовують супер-кавітуючі гвинти з клиноподібним опукло-увігнутим профілем лопатей. Зазвичай це 4-х лопатеві гвинти, але для зменшення вібрації та підвищення ККД при малому зануренні диска кількість лопат збільшують до 8.

Результати випробувань вже значної кількості катерів із приводом ЧЗГ дозволяють оцінити ефект їх застосування. Загальний опір води руху судна знижується від 5% на малих швидкостях Frv > 1 і до 30% при Frv > 5.

Нині ряд іноземних фірм виробляють приводи ЧЗГ і вони приблизно схожі, мають незначні відмінності. Суднобудівники високо оцінюють перспективи розвитку приводів із ЧЗГ у зв'язку з розширенням швидкостей у суден із малою площею ватерлінії. Очікується, що приводи з ЧПУ поступово витіснять складніші за конструкцією і менш надійні кутові колонки.

Судна з ЧЗГ можна використовувати як в одно-вальному, дво-вальному, три-вальному і навіть чотири-вальному виконанні.