Тунельні освіти вперше почали використовувати на мелкосидящих річкових пароплавах. Гребні гвинти великого діаметра стали встановлювати через підвищення потужностей двигунів і збільшення розмірів судів. Для того, щоб зберегти мінімальну габаритну осадку, гвинт потрібно було помістити в спеціальне поглиблення (тунель) днище. Перед тим, як описувати особливості використання тунелю як засобу захисту гребного гвинта на катерах, постараємося привести деякі рекомендації, отримані в результаті експлуатації тунельних судів на річковому транспорті.
Рекомендації щодо захисту гвинта.
Деякі рекомендації, вироблені при експлуатації тунельних судів. Як правило, верхній край диска гребного гвинта, що працює в тунелі, знаходиться досить близько або навіть трохи вище ватерлінії, але перед гвинтом при обертанні утворюється розрідження, через нього вода, піднімаючись, повністю заповнює простір тунелю. Через це при русі судна також знижується тиск в тунелі.
При підйомі осі гвинта необхідно враховувати дві обставини. З одного боку, кормова кромка зводу тунелю повинна знаходитися нижче вантажної ватерлінії, щоб уникнути можливості прориву повітря до гвинта на задньому ходу. З іншого боку, слід зазначити, що при підйомі осі гвинта буде знижуватися к.к.д. всього рушійні комплексу, оскільки на підйом води буде потрібно додатковий витрата енергії.
Якщо зазор між склепінням тунелю і кромкою гвинта невеликий, тобто менше 0,06 діаметра гвинта, то к.к.д. гребного гвинта збільшується через зниження кінцевих втрат на лопатях, розташованих під склепінням. Однак, зменшення зазору може привести до додаткової вібрації через різницю сил на лопатях, розташованих нагорі - внизу і у склепіння.
Для боротьби з цим явищем на відносно тихохідних судах встановлюють «полунасадку» - профільоване півкільце, знизу охоплює гребний гвинт. Для підвищення к. П. Д. Рушія (Δ = 0,15 - 0,20 Dв) необхідно збільшити зазор між склепінням тунелю і гвинтом, оскільки досить небезпечно при високому числі оборотів гвинта, звичайному для таких судів. У цьому випадку недоцільно встановлювати полунасадку, відчутно допомагає руху великий опір, оскільки вона зможе звести нанівець ймовірний виграш в к.к.д.
Як проміжне може розглядатися захист гребного гвинта тунелем між повністю захищеним робочим колесом водометного рушія і «класичним» відкритим варіантом. Тунельні катера, на відміну від водометних катерів, мають деякі переваги. У порівнянні з колесами водомета, к.к.д. гребного гвинта, який функціонує в тунелі, більше на 10-20%.
На днище простіше зробити тунель, ніж змонтувати і виготовити трубу і Водозаборник водомета. На тунельному катері задній хід забезпечується за допомогою установки стандартного реверс - редуктора, а для водомета потрібно буде виготовити спеціальне гідрореверсівное пристрій. На відміну від водомета, гребний гвинт великого діаметру набагато простіше розмістити в тунелі.