Представлены результаты оригинального экспериментального и расчётного исследования аэрогидродинамических процессов, возникающих при движении колеса с грунтозацепами по поверхности жидкости. Разработана и создана специализированная гидродинамическая установка, обеспечивающая непрерывное прецизионное измерение сил и параметров взаимодействия вращающегося твердого тела с многофазной средой на границе жидкость-газ.
В работе проанализированы механизмы формирования подъемной силы, тяги и сопротивления, обусловленные не только скоростным напором жидкости, но и ударным взаимодействием грунтозацепов с водой. Показано, что силовые характеристики существенно зависят от геометрии грунтозацепов, глубины погружения, скорости вращения и ряда безразмерных параметров, определяющих смену режимов обтекания — от гребного до формирования воздушного экрана и вспененной структуры потока. В отличие от предшествующих исследований гладких цилиндров, в работе акцентируется влияние дискретных элементов колеса на нестационарную аэрогидродинамику. На основе сопоставления расчетных данных с результатами натурных экспериментов установлены ключевые закономерности и границы применимости различных режимов движения, что открывает перспективы для оптимизации водокатных движителей и оценки их эффективности в реальных условиях эксплуатации.