Моделист конструктор мотоцикл на воздушной подушке

Обновлено: 28.04.2024

Этот малогабаритный аппарат на воздушной подушке не случайно назван мотоциклом. Масса, скорость, мощность и грузоподъемность у него почти такие же, как и у этих популярных двухколесных машин. А сделать его даже проще, чем мотоцикл. Основание АВП — это платформа-корпус, на которой смонтированы две силовые установки — маршевая и нагнетательная, сиденье водителя и органы управления аппаратом.

Платформа-корпус цельнодеревянная: ее палуба, днище, накладка и аэродинамическое кольцо нагнетателя из четырехмиллиметровой фанеры, стойки-направляющие, ориентирующие воздушный поток, — из липовых брусков толщиной 40 мм (их максимальная толщина располагается на трети длины, считая от носа), уголки и опорные лыжи — березовые. Все эти элементы собираются на казеиновом клее, лишь аэродинамическое кольцо приформовывается к корпусу полосками стеклоткани, пропитанными эпоксидным связующим. На эпоксидке крепятся и усиливающие косынки. В заключение корпус вышкуривается, пропитывается олифой и окрашивается.

Юбка — важный элемент конструкции, участвующий в организации воздушной подушки. Сделана она из брезентовой полосы, прикрепленной мелкими гвоздями к палубе. Низ юбки подшит и стянут шнуром.

Для привода нагнетателя использован доработанный двигатель ИЖ-112. Суть доработок в следующем: уменьшен объем камеры сгорания — степень сжатия повысилась до 8,5, мощность двигателя возросла до 18 л.с. при 4600 об/мин. Коробка передач отрезана, и стандартный генератор заменен на магнето от тракторного пускача. Двигатель оборудован всасывающим диффузором и выхлопными трубами-глушителями.

К хвостовику коленчатого вала присоединена ступица воздушного винта с пусковым шкивом. Четырехлопастный винт диаметром 670 мм и шагом 700 мм изготовлен из двух одинаковых двухлопастных винтов, соединенных крестообразно. Материал — береза. К ступице двигателя он крепится тремя шпильками М8 и центрирующим болтом М12. Статическая тяга такого винта — 40 кгс.

Двигатель установлен над платформой на трех трубчатых дугах 33 мм. Две боковые дуги прикреплены к картеру через резиновые прокладки, задняя — прямо к головке цилиндра.

Маршевый двигатель — от мотоцикла М-111. Мощность его 11 л.с. при 5500 об/мин. Переделки почти те же: отрезана коробка передач, установлены магнето, диффузор и глушитель, к хвостовику коленвала присоединен воздушный винт со ступицей и пусковым шкивом. Диаметр винта 800 мм, шаг 400 мм, статическая тяга — 30 кгс.

Двигатель установлен вниз цилиндром, что позволило понизить положение центра тяжести и уменьшить габариты всего аппарата. Однако у такой компоновки обнаружился существенный недостаток: свечу иногда заливает топливом, и двигатель глохнет. Поэтому как выход из положения видится использование головки цилиндра от мотоцикла М-107, на которой свеча установлена сбоку.

Управление сосредоточено у сиденья водителя. Справа — сектор газа и тумблер зажигания нагнетателя, слева — сектор газа и тумблер маршевого двигателя.

Перед сиденьем водителя — ножной пост управления аппаратом. Вокруг вертикальной оси, закрепленной в платформе, поворачивается педальный параллелограмм, тяга от которого (дюралюминиевая труба 14 мм) проходит под палубой к хвостовому рулю поворота. Руль установлен позади ограждения маршевого воздушного винта и работает в потоке, отбрасываемом его лопастями.

Каркас руля изготовлен из сосновых реек (максимальная толщина 18 мм у носка руля), обтянут капроновым чулком и оклеен двумя слоями микалентной бумаги.

Вес «мотоцикла» 70 кг. При весе водителя 65-75 кг аппарат способен передвигаться на высоте 5-6 см со скоростью 65-70 км/ч.

Теперь о том, как пользоваться машиной. Первым запускается маршевый двигатель. После того как он заработает устойчиво, включается двигатель нагнетателя. Дать поработать ему на малых оборотах, после чего водитель занимает свое место.

Во время движения управление осуществляется путем изменения положения центра тяжести аппарата. Для незначительного изменения курса достаточно небольшого отклонения туловища водителя в ту или иную сторону. При резком изменении курса работают еще и рулем поворота. Надо помнить, что аппарат реагирует на отклонение руля с некоторым запозданием. В этом и заключается своеобразие управления «мотоциклом» на воздушной подушке в отличие от любого другого вида наземного транспорта.


Рис. 1. Конструкция мотоцикла на воздушной подушке:
1 – педали (привод руля направления), 2 – платформа-корпус, 3 – сиденье, 4 – сектор газа, 5 – тумблер включения зажигания двигателя нагнетателя, 6 – тяга (привод руля направления), 7 – лопасть нагнетателя, 8 – пусковой шкив, 9 – двигатель нагнетателя, 10 – магнето, 11 – топливный бак, 12 – опорные дуги, 13 – воздухозаборник карбюратора, 14 – выхлопные трубы-глушители, 15 – мото-рама, 16 – маршевый двигатель, 17 – воздушный винт, 18 – руль направления, 19 – ограждение воздушного винта, 20 – шарниры руля направления, 21 – юбка, 22 – шпильки.


Рис. 2. Платформа-корпус АВП:
1 – накладка, 2 – усиливающая косынка (8 шт.), 3 – аэродинамическое кольцо нагнетателя, 4 – палуба, 5 – днище, 6 – продольная опорная лыжа, 7 – поперечная опорная лыжа, 8 – стойки-направляющие.


Рис. 3. Привод руля направления (поворотный руль):
1 – педали параллелограммного типа, 2 – втулка вала поворота, 3 – тяга, 4 – шарниры руля направления, 5 – руль направления.


Рис. 4. Ступица воздушного винта (маршевого и нагнетательного):
1 – вал двигателя, 2 – ступица, 3 – пусковой шкив, 4 – воздушный винт, 5 – шайба, 6 – центрующий болт М12, 7 – шпилька М8.


Рис. 5. Заготовки воздушных винтов: 1 – маршевого; 2 – нагнетателя.


Рис. 6. Схема крепления двигателей.


Рис. 7. Схема подвески руля направления (поворотного руля).


Рис. 8. Это сверхлегкое транспортное средство — своеобразный «мотоцикл» на воздушной подушке. Его достоинства — простота конструкции, высокая проходимость и вполне приличная скорость по любому бездорожью, по болотистой местности, возможно даже преодоление небольших водных преград.


Рис. 9. Особенно рационально решена двигательная установка:
моторы М-111 и Иж-П2 работают в оптимальном температурном режиме за счет потока воздуха, создаваемого винтами двигателей.

Одноместный легкий автожир — «воздушный мотоцикл» — предназначен для воздушного спорта и туризма. Но и в народном хозяйстве он может быть полезным. Обслуживание геологоразведочных партий, наблюдение за линиями электропередач и трубопроводов, патрулирование лесных массивов, доставка срочных небольших грузов в труднодоступные местности, другие работы, связанные с осмотром, поиском и наблюдениями, — вот на что пригоден автожир.

Машина, построенная рижскими студентами, прошла весь цикл наземных испытаний и подготовлена к испытаниям в полете, однако пока еще не летала. Это машина бескрылого типа. Вместо крыла у нее свободно вращающийся ротор. Работает он, как крылья ветряной мельницы. На этом автожире применено непосредственное управление ротором. Силовая установка— с толкающим винтом. Основные данные автожира приведены ниже.

Что же представляет собой конструкция машины?

Рис. 1. Автожир готов к взлету. Рис. 2. Проекции автожира.

Кабина закрыта обтекателем из стеклопластика. Защитить пилота от ветра можно ветровым стеклом — козырьком из плексигласа.

РОТОР — двухлопастный, диаметром 6,1 м, установлен на стальной качающейся втулке с общим горизонтальным шарниром. Шаг — нерегулируемый. Лопасти — в плане прямоугольные, склеены из фанеры и усилены стальной полосой — лонжероном. Поверхности их покрыты тонким слоем стеклоткани. Профиль лопасти — NACA 23012, хорда—183 мм. На концевых участках лопастей установлены противофлаттерные грузы и неуправляемые триммерные пластинки для регулировки соконусности ротора. Вал вращается в роликовых подшипниках. В дальнейшем предполагается установить на втулке ручной колодочный тормоз ротора и ограничители свеса лопастей.

Рис. 3. Втулка ротора. Рис. 4. Карданный узел втулки.

ПИЛОН. Пространственная ферма пилона образована тремя трубами. Их верхнее соединение выполнено в виде вилки, несущей карданный узел втулки.

ШАССИ—трехколесное. Носовое колесо (размер 200х80 мм) — управляемое, имеет рычажную подвеску с резиновым шнуровым амортизатором. Главные ноги шасси (размер колес 255х110 мм) оборудованы пружинно-гидравлическими амортизаторами.

Колеса снабжены механическими колодочными тормозами с тросовым управлением. Интенсивность торможения регулируется тормозной гашеткой, установленной на ручке управления ротором. К хвостовой трубке прикреплено вспомогательное сплошное резиновое колесо размером 75х25 мм, предохраняющее руль поворота от повреждения при взлете и посадке.

Рис. 5. Шасси

Рис. 5. Шасси.

УПРАВЛЕНИЕ. Продольное и поперечное управление осуществляется наклоном втулки ротора. Системой рычагов и тяг она соединена с ручкой. Если пилот «берет ручку на себя», то ось ротора и плоскость его вращения отклоняются назад, угол атаки ротора увеличивается, и тяга (подъемная сила) возрастает.

При перемещении ручки управления влево или вправо ось ротора и плоскость его вращения наклоняются в ту же сторону. Момент силы тяги относительно центра тяжести вызывает крен автожира. Управление при помощи наклона оси ротора заменяет рули высоты и элероны, применяемые на самолетах, и, что особенно важно, эффективность такого управления не зависит от скорости полета и сохраняется даже при вертикальном спуске в отличие от обычных самолетных органов управления. В систему продольного управления автожиром входит пружина, обеспечивающая балансировку с брошенной ручкой на скорости около 80 км/час. Путевое управление осуществляется рулем направления, соединенным тросовой проводкой с педалями.

Рис. 6. Схема управления.

Рис. 6. Схема управления.

ОПЕРЕНИЕ. Вертикальное и горизонтальное оперение — из фанеры и стекловолокна. Стабилизатор имеет фиксированный угол установки. Для уменьшения нагрузок на педали руль направления снабжен роговым компенсатором, а для предотвращения вибраций — весовым балансиром. Задняя кромка руля снабжена неуправляемым пластинчатым триммером.

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА. Автожир «Рига-50» имеет четырехтактный, двухцилиндровый мотоциклетный двигатель М-62, который крепится к мотораме, сваренной из стальных труб (ст. 30ХГСА) двумя болтами М12. Для повышения мощности двигатель форсирован по оборотам, степень сжатия его повышена за счет увеличения хода поршня и применения поршней с выпуклой формой днища. Кроме того, увеличены сечения впускных и выпускных каналов и клапанов и применено зажигание от магнето. Модифицированный двигатель развивает мощность до 45 л. с.

Для снижения оборотов винта на картере двигателя установлен одноступенчатый редуктор (i=1,65).

ТОЛКАЮЩИЙ ДВУХЛОПАСТНЫЙ ВИНТ — серии СДВ-1, деревянный. Диаметр винта — 1,2 м, максимальное число оборотов — 4000 в минуту.

БЕНЗОБАК сварной, емкостью 14 л., установлен на фюзеляжной балке позади сиденья пилота. Топливо подается к карбюраторам диафрагменным насосом, смонтированным на редукторе.

Рычаг газа закреплен на левом борту кабины и соединен с карбюраторами тросом в боуденовской оболочке. Двигатель запускается от руки за винт.

ОБОРУДОВАНИЕ. На приборной доске установлен указатель скорости, высотомер, манометр масла, указатель температуры головок цилиндров, указатель оборотов ротора, выключатель зажигания.

Для улучшения взлетных характеристик предусматривается в дальнейшем установка системы предварительной раскрутки ротора перед стартом. Отбор мощности для раскрутки осуществляется от выходного вала фрикционной муфты сцепления, смонтированной на вертикальном приводе редуктора. Муфта соединена с редуктором втулки карданно-шлицевым валом.

Представляет интерес изготовление летающей модели этого одноместного автожира, управляемой по радио. Зарубежные авиамоделисты неоднократно строили уже такие модели. Одна из них имела диаметр ротора 1300 мм, двигатель 6 см 3 и была снабжена восьмиканальным радиоуправлением.

Есть ли резон вдаваться в особенности скольжения «школьной» модели, для результатов которой даже не предусмотрены клеточки в таблице рекордов! Если подумать о перспективе, то есть. Сегодня рекорды аэросанных состязаний не регистрируются, завтра — будут, а теория скольжения в автомоделизме еще не разрабатывалась никем, хотя и эти микроконструкции подчиняются общим законам физики.

В принципе малое сопротивление коньков движению по ледовой дорожке обусловлено образованием водяной пленки-смазки, появляющейся в результате высокого удельного давления на лед бегущего ножевидного торца. Это справедливо в идеальных условиях, когда дорожка только что залита и выглажена, на ней нет снега и «крупы». Да и температура воздуха должна быть в определенных пределах, иначе для создания надежной водяной пленки потребуется менять ширину конька, увеличивая или уменьшая удельное давление на лед. Ведь если воды под «ножом» мало, трение будет большим, так как конек пойдет непосредственно по льду без смазки, если много — вода будет выдавливаться из-под конька, трение опять увеличится. В условиях соревнований коньки теряют и свое основное преимущество: способность отлично удерживать курс, так как положение модели во время заезда полностью

Другое дело — лыжи. Вспомните удачную конструкцию аэросаней-глиссера КБ А. Н. Туполева (см. «М-К» № 11, 1978 г.). Отличные ходовые качества придают ей необычные обводы корпуса-лыжи, который на ходу подминает под себя не только снег и воду, но и воздух, служащий своеобразной смазкой. Насколько легче двигаться машине на такой «подушке»! Есть и еще один аргумент в пользу возврата к лыжам. Давно замерены коэффициенты трения различных материалов о снег и лед, известно, чем лучше всего покрывать подошву. Поэтому можно вполне обоснованно пользоваться результатами расчетов, не сводя конструкторский поиск к слепому подбору размеров коньков и материалов для их изготовления.

Попробуем представить себе, каким должен получиться аппарат, полностью соответствующий названию «аэросани»! Только перед этим надо отметить еще один фактор. Это вес машины, взаимосвязанный с ее размерами. Сейчас модели изготавливают, исходя из представлений автостроения. При этом забывают, что спортивные снаряды, ставшие на одну точку опоры, превратились по сути в бескрылые летательные аппараты, подчиняющиеся законам аэродинамики в вопросах как сопротивления, так и устойчивости положения «фюзеляжа» (вспомните стабилизатор модели одноточечной схемы). Эти законы говорят: чем меньше общая поверхность тела (особенно обдуваемого струей от винта двигателя), тем ниже величина сопротивления и выше скорость. Вывод: чем меньше аппарат, тем лучше (естественно, при сохранении удобообтекаемых форм). Он полностью согласуется с требованием малого веса, определяющего и малое сопротивление движению лыжи при крайне облегченной модели, чуть касающейся поверхности дорожки. Да и делать-то маленькую машинку проще! Некоторые возразят, что уж больно необычная получится конструкция, но… Предложите этому скептику взглянуть на современные спортивные гоночные аэромодели, ставшие уже привычными, «глазами стороннего наблюдателя».

Гоночная модель аэросаней

Гоночная модель аэросаней:

1 — кок винта, 2 — воздушный винт, 3 — стальное фиксирующее кольцо, 4 — обтекатель, 5 — двигатель «Ритм», 6 — винт крепления кордовой планки на лапке двигателя, 7 — кордовая планка, 8 — топливный бачок, 9 — хвостовая балка, 10 — стяжной винт, 11 — обтекатель стыка, 12 — стабилизатор, 13 — хвостовой конек, 14 — винт крепления обтекателя на головке мотора, 15 — стойка шасси, 16 — щека лыжи, 17 — подошва лыжи, 18 — пружина лыжи, 19 — трубка подвода топлива к карбюратору.

Конструкция стойки шасси и лыжи.

Конструкция стойки шасси и лыжи.

Так что же, начинаем строить! Посмотрите на чертежи. На них вы не найдете привычного элемента конструкции — моторамы. Модель настолько проста и легка, что все составляющие ее узлы, а их всего два, монтируются прямо на массивном картере и головке мотора. Такой прием позволяет снизить массу аэросаней, что, как мы уже говорили, необходимо для уменьшения трения лыжи.

Один из узлов конструкции — хвостовой. Основой его является вильчатая балка, согнутая из двух отрезков проволоки ОВС Ø 2,5 мм. Обмотав их тонкой медной проволокой, пропаяйте швы с кислотой и вымойте балку в растворе соды. Передние концы разогните и навейте на круглогубцах петли, за которые балка крепится удлиненными винтами к картеру. К задней же части «пришейте» дюралюминиевый стабилизатор (толщина листа заготовки 0,8—1,0 мм), обезжирьте это место и на эпоксидной смоле приклейте буковый обтекатель, усиливающий стык. Хвост модели готов.

Второй узел — стойка. Сгибается по рисунку из тахой же проволоки Ø 2,5 мм. Задний подкос, припаянный с помощью обмотки шва медной жилкой, — из ОВС Ø 1,5 мм. Лыжа со щеками, опущенными ниже подошвы для задерживания «воздушной подушки», сгибается из стали толщиной 0,6 мм и аккуратно спаивается. Перед установкой ее на стойку согните из проволоки ОВС Ø 1 мм пружину, поджимающую заднюю часть подошвы к дорожке. Силу прижима подберите во время отладочных стартов.

Бачок — «однокамерная поилка». Необычно лишь его крепление к балке — с помощью жестяных хомутиков, охватывающих резиновые трубки — гасители вибраций. Такая конструкция обеспечит меньшее пенообразование, режим работы двигателя во время заезда будет устойчивее.

Обтекатель можно сделать по-разному. Если вы закладываете серию одинаковых моделей, половины капота лучше выкопотить или выдавить в свинце из листа мягкого алюминиевого сплава толщиной 0,8 мм по дюралюминиевой оправке. Фиксируются эти детали в трех местах: в хвосте стяжным винтом, на головке двигателя и в носу модели — стальным кольцом. Несложно выклеить обтекатель и из стеклоткани на пенопластовой форме-оправке. Только дополнительно придется повозиться с вышкуриванием поверхности готовой детали и ее окраской. Хотя и алюминиевые «скорлупки» тоже лучше отполировать снаружи. Вот, собственно, и все. Устанавливайте хвостовые коньки, кордовую планку, воздушный винт с коком. Подгибая планку, добейтесь, чтобы плоскость симметрии модели, подвешенной за ушко этой детали, была строго горизонтальна. На стартах, подгибая в небольших пределах вверх или вниз балку со стабилизатором и вперед или назад стойку лыжи, можно достичь очень устойчивого прохождения трассы. Хорошо отлаженная машина в заезде практически не теряет контакта с дорожкой и в то же время не «замечает» ни крупинок снега, ни значительных неровностей льда. Не переставляйте планку на правую сторону! При данном направлении вращения воздушного винта модель, как и все представители одноточечной схемы, на старте ложится на левый бок, в таком положении кордовая планка выполняет роль дополнительной точки опоры.

Модель аэросаней И. Перегудова

Модель аэросаней И. Перегудова:

1 — кок винта, 2 — передний обтекатель, 3 — двигатель «Ритм», 4 — кордовая планка, 5 — переходник, 6 — задний обтекатель, 7 — дренажная трубка бачка, 8 — трубка заправки бачка, 9 мембрана — стенка бачка, 10 — балка, 11 — стабилизатор, 12 — обтекатель стыка, 13 — хвостовая лыжа-конек, 14 — трубка питания двигателя (находится с правой стороны модели; па чертеже условно показана слева), 15 — задний дополнительный обтекатель, 10 — стойка шасси, 17 — щека лыжи, 18 — подошва лыжи, 19 — передний дополнительный обтекатель.

Схема сборки силовой части модели (вид снизу).

Схема сборки силовой части модели (вид снизу).

Схема сборки хвостовой части модели (вид снизу).

Схема сборки хвостовой части модели (вид снизу).

Несколько слоя о двигателе. Как и на любой другой модели, все-таки именно от него в большой степени зависит результат заезда. Прежде всего — о «косметических» мерах. Круглую оребренную рубашку цилиндра опилите с боков, как показано на чертежах. Веса это уберет, правда, немного, зато улучшится обтекаемость низа капота. Да и двигатель не будет переохлаждаться, ведь исходный вариант ребер рассчитан на летнюю жару. Особое внимание уделите балансировке кривошипно-шатунного механизма. Ею лучше заняться под руководством опытного моделиста-механика. Необходимость же добалансировки очевидна: всем известен эффект снижения оборотов мотора на легкой модели, вызванный повышенными вибрациями. Добалансировку можно осуществить, изготовив новый облегченный тонкостенный поршень с ввинчивающейся вставкой из легкого сплава (пример: поршень двигателя «Цейсс-йена»), Выхлопной патрубок, согнутый из обрезка подходящей тонкостенной трубы, не даст выхлопным газам попасть во всасывающее отверстие карбюратора. В остальном же форсирование «Ритма» проводится обычными методами.

ОТ РЕДАКЦИИ.

ОТ РЕДАКЦИИ. Когда материал о достаточно необычной модели аэросаней был уже подготовлен к печати, пришло письмо, в котором рассказывалось о конструкции «нового поколения» этого типа. Даже на первый взгляд модель аэросаней омича И. Перегудова выглядит законченной, совершенной в своей простоте. Чтобы дать представление о небезынтересном пути поиска юного моделиста, мы решили познакомить вас и с этим вариантом.

Сохранив все достоинства предыдущих саней, модель стала еще компактнее и надежнее в эксплуатации, площадь миделевого сечения ужата действительно до предела. В выигрыше и общая жесткость, и прочность.

Упразднен и общий капот — его заменили два легких точеных обтекателя. Передний, облагораживающий форму носка картера мотора, заклеен «намертво», задний крепится к стенке через съемный переходник. Мембрана заднего обтекателя отделяет объем топливного бачка. Поэтому особое внимание уделено склейке балки, чтобы отсутствовала течь через это соединение. Законченную аэродинамически правильную форму картеру придают небольшие дополнительные деревянные обтекатели. При этом, как оказалось, рубашка гильзы имеет пренебрежимо малое приращение сопротивления по сравнению с закапотированным вариантом, поэтому от обтекателя головки отказались совсем.

Лыжа, конструкция которой показана на первой модели, гоже претерпела изменения. Теперь роль пружины, прижимающей ко льду пятку подошвы, выполняет эластичная стойка (ОВС Ø 2 мм), а сама лыжа заделана на ней неподвижно, пайкой.

Прототипом представляемой амфибийной машины стал аппарат на воздушной подушке (АВП) под названием «Аэроджип», публикация о котором была в журнале «Моделист-конструктор» № 7 за 2007 год. Как и предшествующий аппарат, новая машина — одномоторная, одновинтовая с распределённым воздушным потоком. Эта модель тоже трёхместная, с расположением пилота и пассажиров по Т-образной схеме: пилот впереди посередине, а пассажиры — по бокам, сзади. Хотя ничто не мешает и четвёртому пассажиру расположиться за спиной водителя — длины сиденья и мощности винтомоторной установки вполне хватает.

Новая машина, кроме улучшенных технических характеристик, имеет ряд конструктивных особенностей и даже нововведений, повышающих её надёжность в эксплуатации и живучесть — всё-таки амфибия — «птица» водоплавающая. А «птицей» её называю потому, что и над водой, и над землёй передвигается она всё же по воздуху.

Конструктивно новая машина состоит из четырёх основных частей: стеклопластикового корпуса, пневмобаллона, гибкого ограждения (юбки) и винтомоторной установки.

Ведя рассказ о новой машине, неизбежно придётся повторяться — ведь конструкции во многом схожи.

Корпус амфибии идентичен прототипу как по размерам, так и по конструкции — стеклопластиковый, двойной, объёмный, состоит из внутренней и наружной оболочек. Здесь же стоит отметить, что отверстия во внутренней оболочке в новом аппарате расположены теперь не у верхней кромки бортов, а примерно посередине между ней и днищевой кромкой, что обеспечивает более быстрое и стабильное создание воздушной подушки. Сами отверстия теперь не продолговатые, а круглые, диаметром 90 мм. Их около 40 штук и расположены они равномерно по бортам и спереди.

Каждая оболочка выклеивалась в своей матрице (использованы от предыдущей конструкции) из двух-трёх слоёв стеклоткани (а днище — из четырёх слоёв) на полиэфирном связующем. Конечно, эти смолы уступают винил-эфирным и эпоксидным по адгезии, уровню фильтрации, усадке, а также выделению вредных веществ при высыхании, но имеют неоспоримое преимущество в цене — они значительно дешевле, что немаловажно. Для тех, кто намеревается использовать такие смолы, напомню, что помещение, где проводятся работы, должно иметь хорошую вентиляцию и температуру не менее +22°С.

Рис. 1. Аэроамфибия

Рис. 1. Аэроамфибия:

1 — сегмент (комплект 60 шт.); 2 — баллон; 3 — швартовная утка (3 шт.); 4 — ветровой козырёк; 5 — поручень (2 шт.); 6 — сетчатое ограждение воздушного винта; 7 — наружная часть кольцевого канала; 8 — руль направления (2 шт.); 9 — рычаг управления рулями; 10 — лючок в тоннеле для доступа к топливному баку и аккумулятору; 11 — сиденье пилота; 12 — пассажирский диван; 13 — кожух двигателя; 14 — весло (2 шт.); 15 — глушитель; 16 — наполнитель (пенопласт); 17 — внутренняя часть кольцевого канала; 18 — фонарь ходового огня; 19 — воздушный винт; 20 — втулка воздушного винта; 21 — приводной зубчатый ремень; 22 — узел крепления баллона к корпусу; 23 — узел крепления сегмента к корпусу; 24 — двигатель на мотораме; 25 — внутренняя оболочка корпуса; 26 — наполнитель (пенопласт); 27 — наружная оболочка корпуса; 28 — разделительная панель нагнетаемого воздушного потока

Матрицы изготавливались заранее по мастер-модели из таких же стекломатов на той же полиэфирной смоле, только толщина их стенок была побольше и составляла 7 -8 мм (у оболочек корпуса — около 4 мм). Перед выкпейкой элементов с рабочей поверхности матрицы были тщательно убраны все шероховатости и задиры, и она трижды покрывалась разбавленным в скипидаре воском и полировалась. После этого на поверхность распылителем (или валиком) был нанесён тонкий слой (до 0,5 мм) гелькоута (цветного лака) красного цвета.

После его высыхания начался процесс выклейки оболочки по следующей технологии. Вначале с помощью валика восковая поверхность матрицы и одна сторона стекпомата (с более мелкими порами) промазываются смолой, и затем мат укладывается на матрицу и прикатывается до полного удаления воздуха из-под слоя (при необходимости можно сделать и небольшую прорезь в мате). Таким же образом укладываются и последующие слои стекломатов до требуемой толщины (3-4 мм), с установкой, где необходимо, закладных деталей (металлических и деревянных). Излишние лоскуты по краям обрезались при вы-клейке «по-мокрому».

Рис. 2. Оболочки корпуса амфибии

Рис. 2. Оболочки корпуса амфибии:

а — внешняя оболочка;

б — внутренняя оболочка;

2 — подмоторная плита (дерево)

После изготовления по отдельности наружной и внутренней оболочек они состыковывались, скреплялись струбцинами и саморезами, а затем склеивались по периметру полосками промазанного полиэфирной смолой того же стекломата шириной 40 -50 мм, из которого были изготовлены сами оболочки. После присоединения оболочек к кромке лепестковыми заклёпками прикреплялась по периметру вертикальная бортовая планка из 2-мм дюралюминиевой полосы шириной не менее 35 мм.

Дополнительно кусочками пропитанной смолой стеклоткани следует аккуратно проклеить все углы и места вворачивания крепёжных деталей. Наружная оболочка сверху покрыта гелькоутом — полиэфирной смолой с акриловыми добавками и воском, придающими блеск и водостойкость.

Стоит отметить, что по такой же технологии (по ней изготавливались наружная и внутренняя оболочки) выклеивались и более мелкие элементы: внутренняя и наружная оболочки диффузора, рули поворота, кожух двигателя, ветроотбойник, тоннель и сиденье водителя. Бензобак (промышленный из Италии) на 12,5 л вставляется внутрь корпуса, в консоль, перед скреплением нижней и верхней части корпусов.

Днище амфибии

Днище амфибии:

внутренний оболочка корпуса с выпускными воздушными отверстиями для создания воздушной подушки; выше отверстий — ряд тросовых клипс для зацепления концов платка сегмента юбки; к днищу приклеены две деревянные лыжи

Тем, кто только начинает работать со стеклопластиком, рекомендую начинать изготовление катера именно с этих мелких элементов. Полная масса стеклопластикового корпуса вместе с лыжами и полосой из алюминиевого сплава, диффузором и рулями направления — от 80 до 95 кг.

Готовый стеклопластиковый корпус «Аэроамфибии»

Пространство между оболочками служит воздуховодом по периметру аппарата от кормы по обоим бортам к носу. Верхняя и нижняя части этого пространства заполнены строительным пенопластом, который обеспечивает оптимальное сечение воздушных каналов и дополнительную плавучесть (а соответственно и живучесть) аппарату. Куски пенопласта склеивались между собой всё тем же полиэфирным связующим, а к оболочкам приклеивались полосами стеклоткани, тоже пропитанной смолой. Далее из воздушных каналов воздух выходит наружу через равномерно расположенные отверстия диаметром 90 мм в наружной оболочке, «упирается» в сегменты юбки и создаёт под аппаратом воздушную подушку.

К днищу наружной оболочки корпуса для защиты от повреждений приклеены снаружи пара продольных лыж из деревянных брусков, а в кормовой части кокпита (то есть изнутри) — под-моторная деревянная плита.

Баллон. Новая модель катера на воздушной подушке имеет чуть ли не вдвое большее водоизмещение (350 — 370 кг), чем прежняя. Этого удалось добиться за счёт установки надувного баллона между корпусом и сегментами гибкого ограждения (юбкой). Баллон выклеен из плёночного на лавсановой основе ПХВ материала Уіпуріап финского производства плотностью 750 г/м 2 по форме корпуса в плане. Материал прошёл испытания на больших промышленных судах на воздушной подушке, таких как «Хиус», «Пегас», «Марс». Для повышения живучести баллон может состоять из нескольких отсеков (в данном случае — из трёх, каждый имеет свой клапан наполнения). Отсеки в свою очередь могут разделяться и вдоль пополам продольными перегородками (но такой их вариант исполнения пока ещё только в проекте). При такой конструкции пробитый отсек (или даже два) позволит продолжить движение по маршруту, а тем более добраться до берега для ремонта. Для экономного раскроя материала баллон разделён на четыре секции: носовая, две боркормовая. Каждая секция, в свою очередь, склеивается из двух частей (половинок) оболочки: нижней и верхней — их выкройки зеркально отображённые. В данном варианте баллона отсеки и секции не совпадают.

Рис. 3. Баллон

Рис. 3. Баллон:

а — внешняя оболочка; б — внутренняя оболочка;
1 — носовая секция; 2 — бортовая секция (2 шт.); 3 — кормовая секция; 4 — перегородка (3 шт.); 5 — клапаны (3 шт.); 6 — ликтрос; 7 — фартук

По верху баллона приклеен «ликтрос» — полоса из сложенного вдвое материала Vinyplan 6545 «Арктик», с вложенным по сгибу плетёным капроновым шнуром, пропитанным клеем «900И». «Ликтрос» прикладывается к бортовой планке, и с помощью пластмассовых болтов баллон крепится к алюминиевой полосе, закреплённой на корпусе. Такая же полоса (только без вложенного шнура) приклеена к баллону и снизу-спереди («на полвосьмого»), так называемый «фартук» — к которому привязываются верхние части сегментов (язычки) гибкого ограждения. Позднее к передней части баллона был приклеен резиновый бампер-отбойник.

Готовый стеклопластиковый корпус «Аэроамфибии»

Мягкое эластичное ограждение «Аэроджипа» (юбка) состоит из отдельных, но одинаковых элементов -сегментов, выкроенных и сшитых из плотной лёгкой ткани или плёночного материала. Желательно, чтобы ткань была водоотталкивающей, не твердела на морозе и не пропускала воздух.

Я использовал опять же материал Vinyplan 4126, только плотностью поменьше (240 г/м 2 ), но вполне подойдёт отечественная ткань типа перкаль.

Сегменты имеют несколько меньший размер, чем на «безбаллонной» модели. Выкройка сегмента несложная, и сшить его можно самому даже вручную, либо сварить токами высокой частоты (ТВС).

Сегменты привязываются язычком крышки к ликпазу баллона (два — одним концом, при этом узелки находятся внутри под юбкой) по всему периметру «Аэроамфибии». Два же нижних угла сегмента с помощью капроновых строительных хомутиков подвешиваются свободно к стальному тросику диаметром 2 — 2,5 мм, обхватывающим нижнюю часть внутренней оболочки корпуса. Всего в юбке размещается до 60 сегментов. Стальной трос диаметром 2,5 мм крепится к корпусу посредством клипс, которые в свою очередь притягиваются к внутренней оболочке лепестковыми заклёпками.

Рис. 4. Сегмент

Рис. 4. Сегмент

Рис. 4. Сегмент:

1 — платок (материал «Виниплан 4126»); 2 — язычок (материал «Виниплан 4126»); 3 — накладка (ткань «Арктик»)

Такое крепление сегментов юбки не намного превышает время замены вышедшего из строя элемента гибкого ограждения, по сравнению с предыдущей конструкцией, когда каждый крепился по отдельности. Но как показала практика, юбка оказывается работоспособной даже при выходе из строя до 10% сегментов и частой замены их и не требуется.

Рис.5 Схеммы крепления баллона и сегментов к оболочкам корпуса

Рис.5 Схеммы крепления баллона и сегментов к оболочкам корпуса:

1 — наружная оболочка корпуса; 2 — внутренняя оболочка корпуса; 3- накладка (стеклопластик) 4 — планка (дюралюминий, полоса 30х2); 5 — шуруп-саморез; 6 — ликтрос баллона; 7 — пластмассовый болт; 8 — баллон; 9 — фартук баллона; 10 — сегмент; 11 — шнуровка; 12 — клипса; 13-хомут(пластмассовый); 14-трос d2,5; 15-вытяжнаязаклёпка; 16-люверс

Винтомоторная установка состоит из двигателя, шестилопастного воздушного винта (вентилятора) и трансмиссии.

Двигатель — РМЗ-500 (аналог «Ротакс 503») от снегохода «Тайга». Выпускается ОАО «Русская механика» по лицензии австрийской фирмы Rotax. Мотор двухтактный, с лепестковым впускным клапаном и принудительным воздушным охлаждением. Зарекомендовал себя как надёжный, достаточно мощный (около 50 л.с.) и не тяжёлый (около 37 кг), а главное -сравнительно недорогой агрегат. Топливо — бензин марки АИ-92 в смеси с маслом для двухтактных двигателей (например, отечественное МГД-14М). Средний расход топлива — 9 — 10 л/ч. Смонтирован двигатель в кормовой части аппарата, на мотораме, прикреплённой к днищу корпуса (а точнее -к подмоторной деревянной плите). Моторама стала выше. Это сделано для удобства очистки кормовой части кокпита от снега и льда, которые попадают туда через борта и скапливаются там, и замерзают при остановке.

Рис. 6. Трансмиссия и узлы крепления винтомоторной установки

Рис. 6. Трансмиссия и узлы крепления винтомоторной установки:

1 — выходной вал двигателя; 2 — ведущий зубчатый шкив (32 зуба); 3 — зубчатый ремень; 4 — ведомый зубчатый шкив; 5 — гайка М20 крепления оси; 6 — дистанционные втулки (3 шт.); 7 — подшипник (2 шт.); 8 — ось; 9 — втулка винта; 10 — задняя подкосная опора; 11 — передняя надмоторная опора; 12 — передняя подкосная опора-двунога (на чертеже не показана, см. фото); 13 — наружная щёчка; 14 — внутренняя щёчка

Воздушный винт — шестилопастный, фиксированного шага, диаметром 900 мм. (Была попытка установить два пятилопастных соосных винта, но она оказалась неудачной). Втулка винта -дюралюминиевая, литая. Лопасти — стеклопластиковые, с напылением гелькоутом. Ось втулки винта была удлинена, хотя на ней остались прежние подшипники 6304. Смонтирована ось на стойке над двигателем и закреплена здесь двумя распорками: двухлучевой — спереди и трёхлучевой — сзади. Перед винтом расположена сетчатая решётка ограждения, а сзади — перья воздушного руля.

Передача крутящего момента (вращения) с выходного вала двигателя на втулку воздушного винта осуществляется через зубчатый ремень с передаточным отношением 1:2,25 (ведущий шкив имеет 32 зуба, а ведомый — 72).

Воздушный поток от винта распределён перегородкой в кольцевом канале на две неравные части (примерно 1:3). Меньшая его часть идёт под днище корпуса на создание воздушной подушки, а большая — на образование пропульсивной силы (тяги) для передвижения. Несколько слов об особенностях вождения амфибии, конкретно — о начале движения. При работе двигателя на холостом ходу аппарат остаётся неподвижным. При увеличении числа его оборотов, амфибия сначала приподнимается над опорной поверхностью, а затем начинает движение вперёд при оборотах от 3200 — 3500 в минуту. В этот момент важно, особенно при трогании с грунта, чтобы пилот сначала приподнял заднюю часть аппарата: тогда кормовые сегменты ни за что не зацепятся, а передние проскользят по неровностям и препятствиям.

Рис. 7. Подмоторная рама

Рис. 7. Подмоторная рама

Рис. 7. Подмоторная рама:

1 — основание (стальной лист s6, 2 шт.); 2 — портальная стойка (стальной лист s4,2 шт.); 3 — перемычка (стальной лист s10, 2 шт.)

Управление «Аэроджипом» (изменение направления движения) осуществляется аэродинамическими рулями направления, закреплёнными шарнирно за кольцевым каналом. Отклонение руля производится посредством двухплечего рычага (руля мотоциклетного типа) через итальянский боуденовский трос, идущий к одной из плоскостей аэродинамического руля. Другая плоскость соединена с первой жёсткой тягой. На левой рукоятке рычага закреплена манетка управления дроссельной заслонкой карбюратора или «курок» от снегохода «Тайга».

Рис. 8. Схема рулевого управления

Рис. 8. Схема рулевого управления:

1 — руль; 2 — боуденовский трос; 3 — узел крепления оплётки к корпусу (2 шт.); 4 — боуденовская оплётка троса; 5 — рулевая панель; 6 — рычаг; 7 — тяга (качалка условно не показана); 8 — подшипник (4 шт.)

Торможение осуществляется «сбросом газа». При этом пропадает воздушная подушка и аппарат корпусом ложится на воду (или лыжами — на снег или грунт) и останавливается за счёт трения.

Электрооборудование и приборы. Аппарат снабжён аккумуляторной батареей, тахометром со счётчиком моточасов, вольтметром, индикатором температуры головки двигателя, галогенными фарами, кнопкой и чекой выключения зажигания на руле и др. Двигатель запускается электростартёром. Возможна установка любых других приборов.

Амфибийный катер получил название «Рыбак-360». Он прошёл ходовые испытания на Волге: в 2010 г. на слёте компании «Велход» в посёлке Эммаус под Тверью, в Нижнем Новгороде. Участвовал по просьбе Москомспорта в показательных выступлениях на празднике, посвящённом дню ВМФ в Москве на Гребном канале.

К использованию воздушной подушки инженеров привели многочисленные попытки снизить гидродинамическое сопротивление судов. Еще в начале нынешнего столетия шведский инженер Густав Лаваль начал работу по ускорению движения судов с помощью воздушной смазки - тонкого слоя воздуха, вводимого между корпусом судна и водой. Однако положительных результатов получить ему не удалось.

Наш великий соотечественник К. Э. Циолковский в 1927 году предложил другое решение: снижать гидросопротивление с помощью более толстой воздушной прослойки - воздушной подушки. Тогда же профессор Новочеркасского политехнического института В. И. Левков подтвердил правильность этого решения расчетами и модельными испытаниями. В 1935 году он построил опытные катера Л-1 и Л-5 и успешно их испытал: катера двигались над водной поверхностью, свободно выходили на берег, маневрировали над вспаханным полем. На контрольных испытаниях в 1937 году Л-5 показал на воде рекордную для судов скорость 73 узла (свыше 133 км/ч).

Дело В. И. Левкова продолжили конструкторы Г. С. Туркин, который первым в мире разработал аппарат сопловой схемы и получил авторское свидетельство на «вездеходную бесколесную транспортную машину на воздушной подушке», и В. И. Кожехин.

Перспективность использования таких аппаратов привлекла внимание и зарубежных специалистов. Начиная с 50-х годов ими занимались фирмы Англии, Канады, США, Франции, Японии и других стран. Создано множество различных типов машин: от одно-двухместных (рис. 1-3) до больших транспортных грузоподъемностью в сотни тонн.

У нас машины на воздушной подушке уже нашли широкое практическое применение в народном хозяйстве. По своему назначению они делятся на несколько типов: СВП - суда на воздушной подушке, используются только над водой. К ним относятся пассажирские «Сормович», «Красное Сормово» и другие; МВП - машины (автомобили, микроавтобусы, мотоциклы), предназначенные для движения над водой и над землей в условиях бездорожья: над болотами, переувлажненными полями, пашнями. Таких вездеходов в нашей стране создано много. Это «Барс», «Вихрь», «Бриз», «Гепард», «Радуга», МПИ-18, САВР-1, САВР-2 вместимостью 5-10 пассажиров и легкие одно-двухместные машины Харьковского авиационного (рис. 4), Уфимского политехнического институтов, многочисленные МВП любительской постройки; ПВП - платформы на воздушной подушке, к которым относятся грузовые самоходные и несамоходные аппараты, буксируемые каким-либо видом транспорта. Западно-Сибирский ВНИИнефтепром построил целую серию таких платформ грузоподъемностью в 40, 60 и даже 400 тонн для перевозки тяжелого нефтедобывающего оборудования в условиях бездорожья.

Рис. 4. Экспериментальный аппарат на воздушной подушке студенческого КБ Харьковского авиационного института. Двигатель М-332 мощностью 140 л. с. Вентилятор центробежный.

Появилось и такое направление, как колесные или гусеничные машины с аэродинамической разгрузкой. В условиях бездорожья у них включается воздушная подушка, которая снимает значительную часть веса машины. При этом давление воздуха регулируется с таким расчетом, чтобы тяговое усилие колес или гусениц при сцеплении их с грунтом оставалось достаточным для обеспечения движения.

Прообразом аппарата на воздушной подушке может послужить обычная кастрюля без крышки, перевернутая кверху днищем. Давление воздуха в ней равно атмосферному. Если в корпус аппарата нагнетать воздух, то давление будет повышаться. По закону Паскаля оно распространяется во всех направлениях с одинаковой силой, воздействуя на стенки, днище аппарата, основание, на котором он стоит. Стенки жестко связаны между собой и не могут раздаться от сил давления. А вот днище и основание могут. Силы давления, действующие на днище, будут постепенно воспринимать вес аппарата на себя, пока не оторвут его от основания. Образуется щель, через которую воздух начнет выходить. Нагнетатель будет компенсировать этот расход, и аппарат повиснет над основанием - будет держаться на воздушной подушке (рис. 5).

Проходимость такого аппарата, когда он двигается, невелика, так как жесткий низ не пропускает под себя неровности почвы. Проходимость увеличивают, устанавливая по периметру корпуса мягкое ограждение - юбку. Высота парения аппарата с юбкой при том же давлении значительнее (рис. 6). Это так называемая камерная схема, у которой один существенный недостаток - малая устойчивость. Аппарат такой конструкции чрезвычайно чувствителен к изменению центровки.

Мы упоминали уже об изобретении Г. С. Туркина - аппарате сопловой схемы. Суть его в том, что воздух от нагнетателя направляется в сопло, выполненное по всему периметру днища. Это узкая прерывистая щель, ориентированная под некоторым углом к центру машины. Выходя из сопла, воздух образует завесу, ограждающую зону повышенного давления под корпусом. Высота парения при этом значительно увеличивается. Еще лучше два подобных параллельных сопла. Аппараты сопловой схемы менее чувствительны к изменению центровки.

Любители технического творчества активно используют свойство небольших АВП чутко откликаться на незначительные изменения центровки для управления. Достаточно небольшого изменения положения центра тяжести (ЦТ) относительно центра давления (ЦД) воздуха на днище, как образуется пара сил, крепящих АВП. Воздух истекает из-под корпуса неравномерно - больше в сторону, противоположную крену, образуется горизонтальная сила, которая и используется для управления.

На рисунке 8 представлен эскиз одноместного мотоцикла на воздушной подушке. Сиденье водителя выполнено подвижном, на роликах. Водитель рычагом смещает сиденье вместе с собой вперед или назад, наклоняется в сторону. Тем самым он перемещает центр тяжести, вызывая крен мотоцикла и меняя скорость и направление движения. Нагнетатель на аппарате расположен наклонно: используется встречный поток воздуха для повышения давления в воздушной подушке за счет скоростного напора. Кроме того, из-за наклона нагнетателя возникает горизонтальная составляющая силы тяги, которая обеспечивает поступательное движение.

Управлять можно и благодаря реактивной силе, образующейся при выпуске воздуха через заднюю поворотную створку (рис. 9). Поворачивают, используя специальные окна в бортах корпуса, которые снабжены управляемыми заслонками или жалюзи. Воздух, выпускаемый через эти окна, создает реактивную силу - аппарат устремляется а нужную сторону. Заслонки обычно находятся в закрытом положении и открываются при маневрировании и торможении.

Рис. 5. Камерная схема образования воздушной подушки: 1 - корпус, 2 - воздушный винт, 3 - двигатель, 4 - зона повышенного давления, Н - высота парения.

Рис. 6. Схема АВП с гибким ограждением - юбкой.

Рис. 7. Сопловая схема образования воздушной подушки: слева - односопловая, справа - двухсопловая.

Рис. 8. Мотоцикл на воздушной подушке: ЦТ - центр тяжести всей системы, ЦД - центр давления корпуса, М - плечо кренящего момента, V - горизонтальная составляющая силы тяги.

Рис. 9. Схема МВП, оборудованного управляемыми окнами (1) и створкой (2).

Рис. 10. Схема МВП с раздельным приводом нагнетателя и движителя.

Управление - рулем в потоке воздуха за винтом. Такой орган управления эффективен даже при незначительном его отклонении. Однако воздушный руль имеет и недостаток: центр давления на нем расположен высоко. При поворотах аэродинамическая сила создает значительный опрокидывающий момент, следствие которого - боковой крен. Особенно ощутим он на аппаратах купольной схемы.

Увеличение устойчивости может быть достигнуто разделением внутреннего пространства воздушной подушки жесткими или мягкими перегородками на отдельные камеры. Это предотвратит перетекание воздуха и обеспечит сохранение давления за счет восстанавливающего момента, возникающего в камерах при крене.

И все же вопрос управляемости аппаратов на воздушной подушке до конца не решен. Основная проблема здесь в парусности и инерционности АВП. Боковой ветер легко сносит их в сторону, все время требуются затраты энергии для выдерживания курса. При поворотах, особенно на скорости, аппараты на воздушной подушке, развернувшись, боком продолжают по инерции двигаться некоторое время прямолинейно. Это значительно увеличивает радиус поворота и усложняет управление.

Суда на воздушной подушке находятся в более выгодном положении, так как обычно по бортам они имеют погруженные в воду бортовые кили. Кили предотвращают боковую утечку воздуха, помогают полнее использовать скоростной напор встречного потока для повышения давления в воздушной подушке и создают сопротивление при боковом сносе судна.

МВП подобных килей не имеют. Однако можно предположить, что установка по их бортам свободно вращающихся металлических дисков, входящих в зацепление с грунтом, будет способствовать повышению устойчивости аппаратов на поворотах и при движении с боковым ветром. Такие диски должны иметь амортизаторы и легко вводиться в зацепление с почвой при первой же надобности.

Что привлекает в легких аппаратах на воздушной подушке? Прежде всего простота конструкции: нет ни сложных трансмиссий, ни движителей типа колес, гусениц, на долю которых в эксплуатации приходится большая нагрузка и основная масса поломок. Нет также сложных механизмов управления. Вместе с тем на АВП достижима высокая проходимость и значительная скорость передвижения.

Рис. 11. МВП с дополнительными рулями впереди центра тяжести. Двигатели от мотороллера «Муравей» и мотоцикла «Восход».

Анализируя конструкции, созданные любителями, следует отметить их простоту, доступность, повторимость. Отрадно, что большинство аппаратов строилось при активном участии школьников. Для них это увлекательная и в то же время серьезная работа, в которой активно используются и углубляются знания многих учебных дисциплин, прививается интерес к техническому творчеству, изобретательству и рационализаторству.

Письмо администрации сайта:

С каждым годом сельское хозяйство нашей страны получает все более мощную и производительную технику. Давно миновало то время, когда число тракторов, работающих на полях, приводилось в сводках Центрального статистического управления в пересчете на 15-сильную машину. Разве можно сравнить эту цифру с мощностью современного «Кировца», двигатель которого развивает больше 200 л. с.!

Но повышенное внимание промышленности к энерговооруженным машинам совсем не означает, что отпала необходимость в легкой, маневренной и экономичной технике - а мотоблоках для обработки небольших загонов, в ручных мотокосилках для уборки трав в перелесках и на полянах, наконец, в дешевом и вездеходном транспорте для передвижения по обширным угодьям колхозов и совхозов.

Именно такую машину и решили сконструировать ребята, занимающиеся на Батайской городской станции юных техников под руководством Михаила Николаевича Шитикова. Рассуждали юные конструкторы, выбирая типаж будущего транспортного средства, примерно так:

- Серийный мотоцикл преимущественно летнее средство передвижения, «уазиков» на всех не напасешься. Да и не везде колесные машины традиционного типа пройдут, особенно в весеннюю распутицу. Такой «всепогодностью» обладает только транспорт на воздушной подушке. Значит, его и надо строить. Пригодится такой «мотоцикл без колес» и агрономам, и почтальонам, и врачам, и сельским механизаторам.

Этот малогабаритный аппарат на воздушной подушке не случайно назван мотоциклом. Масса, скорость, мощность и грузоподъемность у него почти такие же, как и у этих популярных двухколесных машин. А сделать его даже проще, чем мотоцикл. Основание АВП - это платформа-корпус, на которой смонтированы две силовые установки - маршевая и нагнетательная, сиденье водителя и органы управления аппаратом.

Платформа-корпус цельнодеревянная: ее палуба, днище, накладка и аэродинамическое кольцо нагнетателя из четырехмиллиметровой фанеры, стойки-направляющие, ориентирующие воздушный поток, - из липовых брусков толщиной 40 мм (их максимальная толщина располагается на трети длины, считая от носа), уголки и опорные лыжи - березовые. Все эти элементы собираются на казеиновом клее, лишь аэродинамическое кольцо приформовывается к корпусу полосками стеклоткани, пропитанными эпоксидным связующим. На эпоксидке крепятся и усиливающие косынки. В заключение корпус вышкуривается, пропитывается олифой и окрашивается.

Юбка - важный элемент конструкции, участвующий в организации воздушной подушки. Сделана она из брезентовой полосы, прикрепленной мелкими гвоздями к палубе. Низ юбки- подшит и стянут шнуром.

Для привода нагнетателя использован доработанный двигатель ИЖ-112. Суть доработок в следующем: уменьшен объем камеры сгорания - степень сжатия повысилась до 8,5, мощность двигателя возросла до 18 л. с. при 4600 об/мин. Коробка передач отрезана, и стандартный генератор заменен на магнето от тракторного пускача. Двигатель оборудован ссасывающим диффузором я выхлопными трубами-глушителями.

К хвостовику коленчатого вала присоединена ступица воздушного винта с пусковым шкивом. Четырехлопастный винт диаметром 670 мм и шагом 700 мм изготовлен из двух одинаковых двухлопастных винтов, соединенных крестообразно. Материал - береза. К ступице двигателя он крепится тремя шпильками М8 и центрирующим болтом М12. Статическая тяга такого винта - 40 кгс.

Двигатель установлен над платформой на трех трубчатых дугах 0 33 мм. Две боковые дуги прикреплены к картеру через резиновые прокладки, задняя - прямо к головке цилиндра.

Маршевый двигатель - от мотоцикла М-111. Мощность его 11 л. с. при 5500 об/мин. Переделки почти те же: отрезана коробка передач, установлены магнето, диффузор и глушитель, к хвостовику коленвала присоединен воздушный винт со ступицей и пусковым шкивом. Диаметр винта 800 мм, шаг 400 мм, статическая тяга - 30 кгс.

Двигатель установлен вниз цилиндром, что позволило понизить положение центра тяжести и уменьшить габариты всего аппарата. Однако у такой компоновки обнаружился существенный недостаток: свечу иногда заливает топливом, и двигатель глохнет. Поэтому как выход из положения видится использование головки цилиндра от мотоцикла М-107, на которой свеча установлена сбоку.

Управление сосредоточено у сиденья водителя. Справа - сектор газа и тумблер зажигания нагнетателя, слева - сектор газа и тумблер маршевого двигателя.

Перед сиденьем водителя - ножной пост управления аппаратом. Вокруг вертикальной оси, закрепленной в платформе, поворачивается педальный параллелограмм, тяга от которого (дюралюминиевая труба диам. 14 мм) проходит под палубой к хвостовому рулю поворота. Руль установлен позади ограждения маршевого воздушного винта и работает в потоке, отбрасываемом его лопастями.

Каркас руля изготовлен из сосновых реек (максимальная толщина 18 мм у носка руля), обтянут капроновым чулком и оклеен двумя слоями микалентной бумаги.

Вес «мотоцикла» 70 кгс. При весе водителя 65-75 кгс аппарат способен передвигаться на высоте 5 - 6 см со скоростью 65 - 70 км/ч.

Теперь о том, как пользоваться машиной. Первым запускается маршевый двигатель. После того как он заработает устойчиво, включается двигатель нагнетателя. Дать поработать ему на малых оборотах, после чего водитель занимает свое место.

Во время движения управление осуществляется путем изменения положения центра тяжести аппарата. Для незначительного изменения курса достаточно небольшого отклонения туловища водителя в ту или иную сторону. При резком изменении курса работают еще и рулем поворота. Надо помнить, что аппарат реагирует на отклонение руля с некоторым запозданием. В этом и заключается своеобразие управления «мотоциклом» на воздушной подушке в отличие от любого другого вида наземного транспорта.

Рис. 1. Аппарат на воздушной подушке М. Шитикова: 1 - педали (привод руля направления), 2 - платформа-корпус, 3 - сиденье, 4 - сектор газа, 5 - тумблер включения зажигания двигателя нагнетателя, 6 - тяга (привод руля направления), 7 - лопасть нагнетателя, 8 - пусковой шкив, 9 - двигатель нагнетателя, 10 - магнето, 11 - топливный бак, 12 - опорные дуги, 13 - воздухозаборник карбюратора, 14 - выхлопные трубы-глушители, 15 - моторама, 16 - маршевый двигатель, 17 - воздушный винт, 18 - руль направления, 19 - ограждение воздушного винта, 20 - шарниры руля направления, 21 - юбка, 22 - шпильки.

Рис. 3. Привод руля направления: ! - педали парадлелограммвого типа, 2 - втулка вала поворота, 3 - тяга, 4 - шарниры руля направления, 5 - руль направления.

Рис. 4. Ступица воздушного винта (маршевого или нагнетательного): 1 - вал двигателя, 2 - ступица, 3 - пусковой шкив, 4 - воздушный винт, 5 - шайба, 6 - центрующий болт M12, 7 - шпилька М8,

Рис. 5. Заготовки воздушных винтов: 1 - маршевого и 2 - нагнетателя.

Рис. 6. Крепление двигателей и подвеска руля направления (поворота).

Читайте также: