Катер на повітряній подушці "аероджіп"
Будівництві транспортного засобу, яке дозволяло б пересуватися як по суші, так і по воді, передувало знайомство з історією відкриття і створення оригінальних амфібій-апаратів на повітряній подушці (АВП), вивчення принципового їх влаштування, порівняння різних конструкцій і схем.
З цією метою я відвідав чимало інтернетівських сайтів ентузіастів і творців АВП (в тому числі і зарубіжних), познайомився з деякими з них очно. Зрештою, за прототип задуманого катера() Взяв англійський «ховеркрафтах» ( «витає судно» -так в Великобританії називають АВП), побудований і випробуваний тамтешніми ентузіастами.
Наші найцікавіші вітчизняні машини цього типу здебільшого створювалися для силових відомств, а в останні роки-для комерційних цілей, мали великі габарити, і тому мало підходили для аматорського виготовлення.
Мій апарат на повітряній подушці (Я його називаю «Аероджіп») - тримісний: пілот і пасажири розташовуються по Т-образної схемою, як на трициклі: пілот спереду посередині, а пасажири позаду поруч, один біля одного.
Машина одномоторна, з розділяти повітряним потоком, для чого в його кільцевому каналі трохи нижче за його центр встановлена \u200b\u200bспеціальна панель. Катер-АВП складається з трьох основних частин: гвинтокорилої установки з трансмісією, стеклопластикового корпусу і «спідниці» - гнучкого огородження нижній частині корпусу-так би мовити, «наволочки» повітряної подушки. Корпус «Аероджіпа».
Він подвійний: стеклопластіковий, складається з внутрішньої і зовнішньої оболонок. Зовнішня оболонка має досить просту конфігурацію-це всього лише похилі (близько 50 ° до горизонталі) борта без днища-плоскі майже по всій ширині і злегка вигнуті у верхній їй частини. Носова частина-скругленная, а задня має вигляд похилої транця.
У верхній частині по периметру зовнішньої оболонки вирізані довгасті отвори-пази, а внизу зовні закріплений в рим-болтах охоплює оболонку трос для кріплення до нього нижніх частин сегментів.
Внутрішня оболонка по конфігурації складніше, ніж зовнішня, оскільки вона має практично всі елементи маломірного судна (скажімо, шлюпки або човна): борта, днище, вигнуті рейок, невелику палубу в носі (немає тільки верхній частині транця в кормі), - при цьому виконані , як одна деталь.
До того ж по середині кокпіта уздовж нього до днища приклеєний ще окремо відформований тунель з банкою під сидіння водія, В ньому розміщуються паливний бак і акумулятор, а також прокладено трос «газу» і трос управління рулями. У кормовій частині внутрішньої оболонки влаштований своєрідний ють, піднятий і відкритий спереду.
Він служить підставою кільцевого каналу для воздушною гвинта, а його палуба-перемичка-роздільником повітряного потоку, частина якого (що підтримує потік) направляється в отвір шахти, а інша частина-для створення пропульсивной сили тяги.
Всі елементи корпусу: внутрішня і зовнішня оболонки, тунель і кільцевої канал-виклеюють за матрицями з стекломата товщиною близько 2 мм на поліефірної смоли. Звичайно, ці смоли поступаються вінілефірних і епоксидним по адгезії, рівню фільтрації, усадки, а також виділенню шкідливих речовин при висиханні, але мають незаперечну перевагу в ціні-вони значно дешевше, що важливо.
Для тих, хто має намір використовувати такі смоли, нагадаю, що приміщення, де проводяться роботи, повинно мати хорошу вентиляцію і температуру не менше 22 ° С. Матриці виготовлялися заздалегідь по майстер-моделі з таких же стекломата на тій же поліефірної смоли, тільки товщина їх стінок була побільше і становила 7-8 мм (у оболонок корпусу-близько 4 мм).
Перед викл-кою елементів з робочої поверхні матриці були ретельно прибрані всі шорсткості і задираки, і вона тричі покривалася розведеним в скипидарі воском і полірувати. Після цього на поверхню розпилювачем (або валиком) було завдано тонкий шар (до 0,5 мм) гелькоута (кольорового лаку) обраного жовтого кольору.
Після його висихання почався процес виклейкі оболонки за такою технологією. Спочатку за допомогою валика воскова поверхня матриці і сторона стекломата з більш дрібними порами промазиваются смолою, і потім мат укладається на матрицю і накочується до повного видалення повітря з-під шару (при необхідності можна зробити і невеликий проріз в мате).
Таким же чином укладаються і наступні шари стекломата до необхідної товщини (4-5 мм), з установкою, де необхідно, закладних деталей (металевих і дерев'яних). Зайві клапті по краях обрізаються при виклейкі «помокрому». Рекомендується для виготовлення бортів корпусу використовувати 2-3 шари стекломата, а днища-до 4 шарів.
При цьому слід проклеїти додатково ще всі кути, а також місця вворачивания кріпильних деталей. Після затвердіння смоли оболонка легко знімається з матриці і обробляється: обтачиваются краю, вирізаються пази, свердлити отвори. Для забезпечення непотоплюваності «Аероджіпа» до внутрішньої оболонці приклеюють шматки пінопласту (наприклад, меблевого), залишаючи вільними лише канали для проходу повітря по всьому периметру.
Шматки пінопласту склеюються між собою смолою, а до внутрішньої оболонки прикріплюються смужками стекломата, теж змазаними смолою. Після виготовлення окремо зовнішньої і внутрішньої оболонок вони стикуються, скріплюються струбцинами і саморізами, а потім з'єднуються (склеюються) по периметру смужками промазати поліефірної смолою того ж стекломата шириною 40-50 мм, з якого були виготовлені самі оболонки.
Після цього корпус залишають до повної полімеризації смоли. Через добу до верхнього стику оболонок по периметру прикріплюють витяжними заклепками дюралюмінієву смугу перетином 30x2 мм, встановивши її вертикально (на ній фіксуються язички сегментів). До нижньої частини дна приклеюють дерев'яні полози розмірами 1500x90x20 мм (довжина х ширина х висота) на відстані 160 мм від краю.
Зверху на полози наклеюється один шар стекломата. Точно так же, тільки зсередини оболонки, в кормовій частині кокпіта, влаштовується підставу з дерев'яною плити під двигун. Варто відзначити, що за такою ж технологією, за якою виготовлялися зовнішня і внутрішня оболонки, виклеюють і більш дрібні елементи: внутрішня і зовнішня оболонки дифузора, керма повороту, бензобак, кожух двигуна, ветроотбойнік, тунель і сидіння водія.
Тим же, хто тільки починає працювати з склопластиком, рекомендую готувати виготовлення катера саме з цих дрібних елементів. Повна маса стеклопластикового корпусу разом з дифузором і кермом напрямку-близько 80 кг.
Звичайно, виготовлення такого корпусу можна доручити і фахівцям-фірмам, що виробляють склопластикові човни та катери. Благо і в Росії їх чимало, та й витрати будуть сумірні. Однак в процесі самостійного виготовлення вдасться отримати необхідні досвід і можливість надалі самому моделювати і створювати різні елементи і конструкції зі склопластику. Гвинтокорила установка.
Вона включає в себе двигун, повітряний гвинт і трансмісію, яка транслює від першого до другого крутний момент. Двигун використаний BRIGGS & STATTION, що випускається в Японії за американською ліцензією: 2-циліндровий, V-подібний, чотиритактний, потужністю 31 к.с. при 3600 оборотах на хвилину. Його гарантований моторесурс становить 600 тис. Годин.
Запуск здійснюється електростартером, від акумулятора, а робота свічок запалювання-від магнето. Двигун встановлений на днище корпусу «Аероджіпа», а вісь маточини пропелера закріплена з обох кінців на кронштейнах по центру дифузора, піднесеного над корпусом. Передача крутного моменту з вихідного вала двигуна на маточину здійснюється зубчастим ременем. Ведений і ведучий шківи, \u200b\u200bяк і ремінь, -зубчасті.
Хоча маса двигуна не настільки вже й велика (близько 56 кг), але розташування його на днище значно знижує центр ваги катера, що позитивно позначається на стійкості і маневреності машини, особливо такий - «Воздухоплавающая».
Вихлоп відпрацьованих газів виведений в нижній повітряний потік. Замість встановленого японського можна використовувати і відповідні вітчизняні двигуни, -наприклад, від снігоходів «Буран», «Рись» і інші. До речі, для одно- або двомісного АВП цілком підійдуть двигуни потужністю поменше-близько 22 л. с.
Повітряний гвинт-шестилопатеві, з фіксованим кроком (встановлюються на суші кутом атаки) лопатей. До невід'ємної частини гвинтокорилої установки слід віднести і кільцевої канал повітряного гвинта, хоча його основа (нижній сектор) виконано заодно з внутрішньою оболонкою корпусу.
Кільцевій канал, як і корпус-теж складовою, склеєний з зовнішньої і внутрішньої обичайок. Якраз в тому місці, де нижній сектор його стикується з верхнім, влаштована склопластикові розділова панель: вона розділяє повітряний потік, створюваний вентилятором (а стінки нижнього сектора, навпаки, з'єднує по хорді).
Двигун, розташований у транця в кокпіті (за спинкою сидіння пасажирів), закритий зверху стеклопластіковим капотом, а повітряний гвинт, крім дифузора, -ще й дротяної гратами спереду. М'яке еластичне огорожу «Аероджіпа» (спідниця) складається з окремих, але однакових сегментів, викроєних і зшитих із щільної легкої тканини.
Бажано, щоб тканина була водовідштовхувальним, що не тверділа на морозі і не пропускала повітря. Я використовував матеріал Vinyplan фінського виробництва, але цілком підійде вітчизняна тканину типу перкаль. Форма сегмента нескладна, і зшити його можна навіть вручну. Кріпиться кожен сегмент до корпусу наступним чином.
Язичок накидається на бортову вертикальну планку, з нахлестом в 1,5 см; на нього-язичок сусіднього сегмента, і обидва вони в місці нахлеста закріплюються на планці спеціальним затискачем типу «крокодил», тільки без зубів. І так по всьому периметру «Аероджіпа». Для надійності можна ще поставити затиск і по середині язичка.
Два ж нижніх кута сегмента за допомогою капронових хомутиков підвішуються вільно на тросі, що охоплюватиме нижню частину зовнішньої оболонки корпусу. Така складова конструкція спідниці дозволяє без проблем замінювати вийшов з ладу сегмент, на що буде потрібно 5-10 хвилин. До місця буде сказати, що конструкція виявляється працездатною при виході з ладу до 7% сегментів. Всього ж їх розміщується на спідниці до 60 штук.
Принцип руху «Аероджіпа» наступний. Після запуску двигуна і його роботи на холостому ходу апарат залишається на місці. При збільшенні числа обертів повітряний гвинт починає гнати потужніший потік повітря. Частина його (велика) створює пропульсивную силу і забезпечує катеру рух вперед.
Інша ж частина потоку йде під розділову панель в бортові повітроводи корпусу (вільний простір між оболонками до самої носової частини), і далі через отвори-пази в зовнішній оболонці рівномірно надходить в сегменти.
Цей потік одночасно з початком руху створює повітряну подушку під днищем, піднімаючи апарат над поверхнею, що підстилає (будь то грунт, сніг або вода) на кілька сантиметрів. Поворот «Аероджіпа» здійснюється двома рулями напрямки, що відхиляють «поступальний» потік повітря в бік.
Управління кермом здійснюється від двухплечего важеля рульової колонки мотоциклетного типу, через боуденовскій трос, що йде по правому борту між оболонками до одного з рулів. Інший кермо з'єднаний з першим жорсткої тягою. На лівій рукоятці двуплечего важеля закріплена і манетка управління дросельною заслінкою карбюратора (аналог ручки газу).
для експлуатації катера на повітряній подушці його необхідно зареєструвати в місцевій державній інспекції по маломірних суднах (ГИМС) і отримати судновий квиток. Для отримання ж посвідчення на право керування катером треба пройти ще й курс навчання з управління маломірним судном. Однак і на цих курсах поки ще далеко не скрізь є інструктори з пілотування апаратів на повітряній подушці.
Тому кожному пілоту доводиться освоювати управління АВП самостійно, буквально по крихтах набираючи відповідний досвід.
Катер на повітряній подушці "Аероджіп": 1 -сегмент (щільна тканина); 2-швартовних качка (3 шт.); 3-вітрової козирок; 4-бортова планка кріплення сегментів; 5-ручка (2 шт.); 6-огорожу повітряного гвинта; 7-кільцевої канал; 8-кермо напряму (2 шт.); 9-важіль управління рулями; 10-люк доступу до бензобаку і акумулятора; 11-сидіння пілота; 12-пасажирський диван; 13-кожух двигуна; 14-двигун; 15-зовнішня оболонка; 16-наповнювач (пінопласт); 17-внутрішня оболонка; 18-розділова панель; 19-повітряний гвинт; 20-втулка повітряного гвинта; 21-приводний зубчастий ремінь; 22-вузол для кріплення нижньої частини сегмента
Теоретичне креслення корпусу: 1 -внутрішнє оболонка; 2-зовнішня оболонка
Схема трансмісії гвинтокорилої установки: 1-вихідний вал двигуна; 2-провідний зубчастий шків; 3 -зубчасті ремінь; 4-ведений зубчастий шків; 5 -гайка; 6-дистанційні втулки; 7-підшипник; 8-вісь; 9-маточина; 10-підшипник; 11-дистанційна втулка; 12-опора; 13-повітряний гвинт
Рульова колонка: 1-рукоятка; 2-двуплечий важіль; 3-стійка; 4-сошка (див. Фото)
Схема рульового управління: 1-рульова колонка; 2-трос Боудена, 3-вузол кріплення обплетення до корпусу (2 шт.); 4-підшипник (5 шт.); 5-рульова панель (2 шт.); 6-двуплечий важіль-кронштейн (2 шт.); 7-сполучна тяга рульових панелей (див. Фото)
Сегмент гнучкого огородження: 1-стінка; 2-кришка з язичком