Niezadowalający stan sieci drogowej i prawie całkowity brak infrastruktury drogowej na większości tras regionalnych powoduje konieczność poszukiwania pojazdów działających na innych zasadach fizycznych. Jednym z takich środków jest poduszkowiec zdolny do przewożenia ludzi i towarów w warunkach terenowych.
Poduszkowiec, noszący dźwięczny termin techniczny „poduszkowiec”, różni się od tradycyjnych modeli łodzi i samochodów nie tylko zdolnością poruszania się po dowolnej powierzchni (staw, pole, bagno itp.), ale także umiejętnością rozwijania przyzwoitej prędkości . Jedynym wymogiem dla takiej „drogi” jest to, aby była mniej więcej równa i stosunkowo miękka.
Jednak zastosowanie poduszki powietrznej przez samochód terenowy wiąże się z dość poważnymi kosztami energii, co z kolei pociąga za sobą znaczny wzrost zużycia paliwa. Funkcjonowanie poduszkowców (HVAC) opiera się na połączeniu następujących zasad fizycznych:
- Niskie ciśnienie właściwe SVP na powierzchnię gleby lub wody.
- Wysoka prędkość ruchu.
Ten czynnik ma dość proste i logiczne wytłumaczenie. Pole powierzchni styku (spód aparatu i np. gleby) odpowiada lub przekracza obszar SVP. Technicznie rzecz biorąc, pojazd dynamicznie generuje niezbędną ilość pręta nośnego.
Nadciśnienie wytworzone w specjalnym urządzeniu oddziela maszynę od podpory na wysokość 100-150 mm. To właśnie ta poduszka powietrzna przerywa mechaniczny kontakt powierzchni i minimalizuje opór ruchu do przodu poduszkowca w płaszczyźnie poziomej.
Pomimo możliwości szybkiego i co najważniejsze ekonomicznego poruszania się, zasięg poduszkowca na powierzchni ziemi jest znacznie ograniczony. Obszary asfaltowe, twarde skały z obecnością gruzu przemysłowego lub twardych kamieni absolutnie nie nadają się do tego, ponieważ znacznie wzrasta ryzyko uszkodzenia głównego elementu SVP - dna poduszki.
Tak więc optymalną trasę poduszkowca można uznać za taką, na której trzeba dużo pływać, a w niektórych miejscach trochę jeździć. W niektórych krajach, takich jak Kanada, poduszkowce są używane przez ratowników. Według niektórych doniesień urządzenia tej konstrukcji są na uzbrojeniu armii niektórych państw członkowskich NATO.
Dlaczego istnieje chęć zrobienia poduszkowca własnymi rękami? Jest kilka powodów:
Dlatego starsi wiceprezesi nie otrzymali szerokiej dystrybucji. Rzeczywiście, jako kosztowną zabawkę możesz kupić quada lub skuter śnieżny. Inną opcją jest samodzielne wykonanie łodzi-samochodu.
Przy wyborze schematu roboczego należy określić projekt kadłuba, który najlepiej spełnia określone warunki techniczne. Zwróć uwagę, że zrób to sam SVP z rysunkami montażowymi elementów domowej roboty jest dość realistyczny do stworzenia.
Gotowe rysunki poduszkowców domowej roboty obfitują w specjalistyczne zasoby. Z analizy testów praktycznych wynika, że najbardziej udaną opcją spełniającą warunki, jakie powstają podczas poruszania się w wodzie i glebie, są poduszki formowane metodą komorową.
Wybierając materiał na główny element konstrukcyjny pojazdu na poduszkę powietrzną - kadłub, należy wziąć pod uwagę kilka ważnych kryteriów. Po pierwsze to prostota i łatwość obróbki. Po drugie, mały ciężar właściwy materiału. To właśnie ten parametr zapewnia, że SVP należy do kategorii „płazów”, czyli nie ma ryzyka zalania w przypadku awaryjnego zatrzymania statku.
Z reguły do wykonania kadłuba używana jest sklejka o grubości 4 mm, a nadbudówki wykonane są z pianki. To znacznie zmniejsza ciężar własny konstrukcji. Po wklejeniu zewnętrznych powierzchni pianką i późniejszym malowaniu model nabiera oryginalnych cech wyglądu oryginału. Do przeszklenia kabiny wykorzystywane są materiały polimerowe, a pozostałe elementy wyginane są z drutu.
Produkcja tak zwanej spódnicy będzie wymagała gęstej wodoodpornej tkaniny wykonanej z włókna polimerowego. Po wycięciu części zszywane są podwójnym szczelnym szwem, a klejenie odbywa się za pomocą wodoodpornego kleju. Zapewnia to nie tylko wysoki stopień niezawodności konstrukcyjnej, ale także pozwala ukryć połączenia montażowe przed wzrokiem ciekawskich.
Konstrukcja elektrowni obejmuje obecność dwóch silników: marsz i forsowanie. Wyposażone są w bezszczotkowe silniki elektryczne i dwułopatowe śmigła. Proces zarządzania nimi realizuje specjalny regulator.
Napięcie zasilania dostarczane jest z dwóch akumulatorów, których łączna pojemność wynosi 3000 miliamperów na godzinę. Na maksymalnym poziomie naładowania SVP może działać przez 25-30 minut.
Uwaga, tylko DZIŚ!
W Rosji istnieją całe społeczności ludzi, którzy zbierają i rozwijają amatorskie poduszkowce. To bardzo ciekawa, ale niestety trudna i daleka od tanich czynności.
Produkcja karoserii KVP
Wiadomo, że poduszkowce doświadczają znacznie mniejszego stresu niż konwencjonalne łodzie i łodzie ślizgowe. Cały ładunek jest przejmowany przez elastyczne ogrodzenie. Energia kinetyczna podczas ruchu nie jest przekazywana na kadłub i ta okoliczność umożliwia zamontowanie dowolnego kadłuba bez skomplikowanych obliczeń wytrzymałościowych. Jedynym ograniczeniem dla amatorskiego kadłuba STOL jest waga. Należy to wziąć pod uwagę podczas wykonywania rysunków teoretycznych.
Kolejnym ważnym aspektem jest stopień odporności na nadchodzący przepływ powietrza. W końcu właściwości aerodynamiczne bezpośrednio wpływają na zużycie paliwa, które nawet dla amatorskich SVP jest porównywalne ze zużyciem przeciętnego SUV-a. Profesjonalny projekt aerodynamiczny kosztuje dużo pieniędzy, więc projektanci-amatorzy robią wszystko „na oko”, po prostu zapożyczając linie i kształty od liderów branży motoryzacyjnej czy lotniczej. O prawach autorskich w tym przypadku nie można myśleć.
Do produkcji kadłuba przyszłej łodzi można użyć listew świerkowych. Jako poszycie - sklejka o grubości 4 mm, którą skleja się klejem epoksydowym. Wklejanie sklejki gęstą tkaniną (na przykład włóknem szklanym) jest niepraktyczne ze względu na znaczny wzrost masy konstrukcji. To najbardziej nieskomplikowany technologicznie sposób.
Najbardziej wyrafinowani członkowie społeczności tworzą obudowy z włókna szklanego na podstawie własnych komputerowych modeli 3d lub wzrokowo. Na początek tworzony jest prototyp i usuwany jest materiał, taki jak tworzywo piankowe, z którego usuwana jest matryca. Ponadto kadłuby są wykonane w taki sam sposób, jak łodzie i łodzie z włókna szklanego.
Niezatapialność kadłuba można osiągnąć na wiele sposobów. Na przykład, instalując wodoszczelne przegrody w bocznych przegrodach. Co więcej, możesz wypełnić te przedziały pianką. Pod elastycznym ogrodzeniem można zamontować nadmuchiwane balony, podobnie jak łodzie PCV.
Elektrownia SVP
Główne pytanie brzmi, ile, i spotyka się z projektantem przez cały czas projektowania systemu elektroenergetycznego. Ile silników, ile powinna ważyć rama i silnik, ile wentylatorów, ile łopatek, ile obrotów, ile stopni zrobić kąt natarcia i w końcu ile to będzie kosztować. To właśnie ten etap jest najbardziej kosztowny, ponieważ w warunkach rzemieślniczych nie da się zbudować silnika spalinowego lub łopatki wentylatora o pożądanej sprawności i poziomie hałasu. Takie rzeczy trzeba kupić, a one nie są tanie.
Najtrudniejszym etapem montażu było zamontowanie elastycznego ogrodzenia łodzi, które utrzymuje poduszkę powietrzną dokładnie pod kadłubem. Wiadomo, że ze względu na stały kontakt z nierównym terenem jest podatny na szybkie zużycie. Dlatego do jego stworzenia użyto płótna. Skomplikowana konfiguracja łączeń ogrodzenia wymagała zużycia takiej tkaniny w ilości 14 metrów. Jej odporność na ścieranie można zwiększyć poprzez impregnację klejem gumowym z dodatkiem proszku aluminiowego. Ta powłoka ma ogromne znaczenie praktyczne. W przypadku zużycia lub rozerwania elastycznego ogrodzenia można je łatwo przywrócić. Analogicznie do budowania bieżnika samochodowego. Według autora projektu, zanim zaczniesz robić ogrodzenie, powinieneś zaopatrzyć się w maksymalną cierpliwość.
Montaż gotowego ogrodzenia, a także montaż samego kadłuba, należy przeprowadzić pod warunkiem, że przyszła łódź jest kilowana. Po sprawie raskantovy możesz zainstalować elektrownię. Do tej operacji potrzebny będzie wał o wymiarach 800 na 800. Po podłączeniu systemu sterowania do silnika nadchodzi najbardziej ekscytujący moment w całym procesie – testowanie łodzi w rzeczywistych warunkach.
Jakość sieci drogowej w naszym kraju pozostawia wiele do życzenia. Budowa infrastruktury transportowej na niektórych obszarach jest niewykonalna ze względów ekonomicznych. Z przemieszczaniem się ludzi i towarów w takich obszarach, pojazdy działające na innych zasadach fizycznych poradzą sobie dobrze. Pełnowymiarowego poduszkowca zrób to sam nie można zbudować w warunkach rzemieślniczych, ale modele na dużą skalę są całkiem możliwe.
Pojazdy tego typu mogą poruszać się po każdej stosunkowo płaskiej powierzchni. Może to być otwarte pole, staw, a nawet bagno. Warto zauważyć, że na takich nawierzchniach nieodpowiednich dla innych pojazdów SVP jest w stanie rozwinąć dość dużą prędkość. Główną wadą takiego transportu jest konieczność poniesienia dużych kosztów energii na wytworzenie poduszki powietrznej, a co za tym idzie wysokie zużycie paliwa.
Fizyczne zasady działania SVP
Wysoką przepuszczalność pojazdów tego typu zapewnia niski nacisk jednostkowy, jaki wywiera na powierzchnię. Wyjaśnia się to po prostu: powierzchnia styku pojazdu jest równa lub nawet przekracza powierzchnię samego pojazdu. W słownikach encyklopedycznych SVP są definiowane jako statki z dynamicznie generowanym ciągiem odniesienia. 
Duży i mały poduszkowiec unoszą się nad powierzchnią na wysokości od 100 do 150 mm. W specjalnym urządzeniu pod obudową powstaje nadciśnienie powietrza. Maszyna odrywa się od podpory i traci z nią kontakt mechaniczny, w wyniku czego opór ruchu staje się minimalny. Główne koszty energii są wydawane na utrzymanie poduszki powietrznej i przyspieszanie aparatu w płaszczyźnie poziomej.
Przygotowanie projektu: wybór schematu pracy
Do wykonania modelu operacyjnego SVP konieczne jest dobranie efektywnej konstrukcji kadłuba dla danych warunków. Rysunki poduszkowców można znaleźć w specjalistycznych zasobach, gdzie publikowane są patenty ze szczegółowym opisem różnych schematów i metod ich realizacji. Praktyka pokazuje, że jedną z najskuteczniejszych opcji dla mediów, takich jak woda i twardy grunt, jest komorowa metoda tworzenia poduszki powietrznej. 
W naszym modelu zostanie zaimplementowany klasyczny układ dwusilnikowy z jednym napędem siły pompowania i jednym popychaczem. Małe poduszkowce „zrób to sam” w rzeczywistości są zabawkami-kopiami dużych urządzeń. Jednak wyraźnie pokazują przewagę korzystania z takich pojazdów nad innymi.
Produkcja kadłubów statków
Przy wyborze materiału na kadłub statku głównymi kryteriami są łatwość obróbki i niski ciężar właściwy. Domowe poduszkowce klasyfikowane są jako amfibie, co oznacza, że w przypadku nieautoryzowanego zatrzymania nie nastąpi zalanie. Kadłub statku cięty jest ze sklejki o grubości 4 mm według wcześniej przygotowanego szablonu. Do wykonania tej operacji używana jest wyrzynarka. 
Domowy poduszkowiec ma nadbudówki, które najlepiej są wykonane ze styropianu, aby zmniejszyć wagę. Aby nadać im większe zewnętrzne podobieństwo do oryginału, części są sklejone z zewnątrz pianką i pomalowane. Okna kabiny wykonane są z przeźroczystego plastiku, a pozostałe części są wycinane z polimerów i gięte z drutu. Maksymalna szczegółowość jest kluczem do podobieństwa z prototypem.
Opatrunek w komorze powietrznej
Do produkcji spódnicy stosuje się gęstą tkaninę wykonaną z polimerowego włókna wodoodpornego. Cięcie odbywa się zgodnie z rysunkiem. Jeśli nie masz doświadczenia w ręcznym przenoszeniu szkiców na papier, możesz je wydrukować na drukarce wielkoformatowej na grubym papierze, a następnie wyciąć zwykłymi nożyczkami. Przygotowane części są zszyte, szwy powinny być podwójne i ciasne.
Poduszkowiec „zrób to sam”, przed włączeniem silnika wtryskowego, połóż się na ziemi z kadłubem. Spódnica jest częściowo wymięta i znajduje się pod nią. Części są sklejone wodoodpornym klejem, spoina zamykana jest korpusem nadbudówki. To połączenie zapewnia wysoką niezawodność i pozwala sprawić, że połączenia montażowe będą niewidoczne. Z materiałów polimerowych wykonano również inne części zewnętrzne: osłonę dyfuzora śmigła i tym podobne.
Punkt mocy
W skład elektrowni wchodzą dwa silniki: wymuszający i podtrzymujący. W modelu zastosowano bezszczotkowe silniki elektryczne i dwułopatowe śmigła. Zdalne sterowanie nimi odbywa się za pomocą specjalnego regulatora. Źródłem zasilania elektrowni są dwa akumulatory o łącznej pojemności 3000 mAh. Ich ładowanie wystarcza na pół godziny korzystania z modelu.
Domowym poduszkowcem steruje się zdalnie przez radio. Wszystkie elementy systemu – nadajnik radiowy, odbiornik, serwa – są prefabrykowane. Ich instalacja, podłączenie i testowanie odbywa się zgodnie z instrukcją. Po włączeniu zasilania wykonywany jest rozruch próbny silników ze stopniowym wzrostem mocy, aż do utworzenia stabilnej poduszki powietrznej.
Starszy wiceprezes ds. zarządzania modelami
Własnoręcznie wykonane poduszkowce, jak wspomniano powyżej, mają zdalne sterowanie przez kanał VHF. W praktyce wygląda to tak: w rękach właściciela znajduje się nadajnik radiowy. Silniki uruchamia się poprzez naciśnięcie odpowiedniego przycisku. Joystick kontroluje prędkość i kierunek ruchu. Maszyna jest łatwa w manewrowaniu i dość dokładnie utrzymuje kurs.
Testy wykazały, że SVP pewnie porusza się po stosunkowo płaskiej powierzchni: na wodzie i na lądzie z równą łatwością. Zabawka stanie się ulubioną rozrywką dziecka w wieku 7-8 lat z dość rozwiniętą motoryką palców.
Co to jest „poduszkowiec”?
Dane techniczne urządzenia
Jakie materiały są potrzebne?
Jak zrobić ciało?
Jaki silnik jest potrzebny?
Poduszkowiec zrób to sam
Co to jest „poduszkowiec”?
Dane techniczne urządzenia
Jakie materiały są potrzebne?
Jak zrobić ciało?
Jaki silnik jest potrzebny?
Jak zbudować lądowy poduszkowiec
Ostateczny projekt, a także nieformalną nazwę naszego rzemiosła, zawdzięczamy koledze z gazety Wiedomosti. Widząc jeden z testowych „startów” na parkingu wydawcy, wykrzyknęła: „Tak, to jest stupa Baby Jagi!” Takie porównanie bardzo nas ucieszyło: w końcu szukaliśmy tylko sposobu na wyposażenie naszego poduszkowca w kierownicę i hamulec, a droga znalazła się sama - daliśmy pilotowi miotłę!
Wygląda na jedno z najgłupszych rzemiosł, jakie kiedykolwiek zrobiliśmy. Ale jeśli się nad tym zastanowić, jest to bardzo spektakularny eksperyment fizyczny: okazuje się, że słaby przepływ powietrza z ręcznej dmuchawy zaprojektowanej do zamiatania nieważkich, uschniętych liści z ścieżek może unieść człowieka nad ziemię i z łatwością przenieść go w kosmos . Pomimo bardzo efektownego wyglądu, zbudowanie takiej łodzi jest równie łatwe jak łuskanie gruszek: przy ścisłym przestrzeganiu instrukcji, będzie wymagało tylko kilku godzin bezpyłowej pracy.
Helikopter i krążek
Wbrew powszechnemu przekonaniu łódź wcale nie opiera się na 10-centymetrowej warstwie sprężonego powietrza, inaczej byłby już helikopterem. Poduszka powietrzna to coś w rodzaju dmuchanego materaca. Folia polietylenowa, która jest pokryta dnem aparatu, jest napełniana powietrzem, rozciągana i zamienia się w rodzaj gumowego pierścienia.
Folia bardzo ściśle przylega do nawierzchni drogi, tworząc szeroką łatę stykową (prawie na całej powierzchni dna) z otworem pośrodku. Z tego otworu wydobywa się sprężone powietrze. Na całej powierzchni styku folii z drogą tworzy się bardzo cienka warstwa powietrza, po której urządzenie z łatwością przesuwa się w dowolnym kierunku. Dzięki nadmuchiwanej spódnicy nawet niewielka ilość powietrza wystarczy do dobrego ślizgu, dzięki czemu nasza stupa bardziej przypomina krążek do cymbergaja niż helikopter.
wiatr pod spódniczkę
Zwykle nie drukujemy dokładnych rysunków w dziale „klasy mistrzowskie” i mocno zachęcamy czytelników do zaangażowania twórczej wyobraźni w ten proces, jak najwięcej eksperymentowania z projektem. Ale tak nie jest. Kilka prób lekkiego odejścia od popularnego przepisu kosztowało redakcję kilka dni dodatkowej pracy. Nie powtarzaj naszych błędów - postępuj zgodnie z instrukcjami.
Łódź powinna być okrągła jak latający spodek. Statek polegający na najcieńszej warstwie powietrza potrzebuje idealnej równowagi: przy najmniejszej utracie wagi całe powietrze wydostanie się z niedociążonej strony, a cięższa strona spadnie z całym ciężarem na ziemię. Symetryczny okrągły kształt dna pomoże pilotowi łatwo odnaleźć równowagę poprzez nieznaczną zmianę pozycji ciała.
Aby wykonać dno, weź sklejkę 12 mm, za pomocą sznurka i markera narysuj okrąg o średnicy 120 cm i wytnij część wyrzynarką elektryczną. Spódnica wykonana jest z polietylenowej zasłony prysznicowej. Wybór zasłony jest chyba najważniejszym etapem, na którym decyduje się los przyszłego rzemiosła. Polietylen powinien być jak najgrubszy, ale ściśle jednorodny iw żadnym wypadku nie wzmocniony tkaniną lub taśmami ozdobnymi. Cerata, plandeka i inne nieprzepuszczające powietrza tkaniny nie nadają się do budowy poduszkowców.
W dążeniu do trwałości spódnicy popełniliśmy pierwszy błąd: słabo naciągnięty obrus z ceraty nie mógł ciasno przylegać do jezdni i tworzyć szerokiej łaty stykowej. Powierzchnia małej „plamki” nie wystarczyła, aby ciężki samochód się ślizgał.
Pozostawianie możliwości wpuszczenia większej ilości powietrza pod obcisłą spódnicą nie wchodzi w grę. Nadmuchana poduszka tworzy fałdy, które uwalniają powietrze i zapobiegają tworzeniu się jednolitego filmu. Ale polietylen ciasno dociśnięty do dna, rozciągający się pod wpływem wtłaczanego powietrza, tworzy idealnie gładką bańkę, która ciasno dopasowuje się do wszelkich nierówności drogi.
Scotch jest głową wszystkiego
Wykonanie spódnicy jest łatwe. Konieczne jest rozłożenie polietylenu na stole warsztatowym, przykrycie wierzchu okrągłym wykrojem ze sklejki z wywierconym otworem do doprowadzenia powietrza i ostrożne przymocowanie spódnicy za pomocą zszywacza do mebli. Nawet najprostszy zszywacz mechaniczny (nie elektryczny) ze zszywkami 8mm poradzi sobie z tym zadaniem.
Bardzo ważnym elementem spódnicy jest wzmocniona taśma. W razie potrzeby wzmacnia ją, zachowując elastyczność pozostałych obszarów. Zwróć szczególną uwagę na wzmocnienie polietylenu pod środkowym „przyciskiem” oraz w okolicy otworów wentylacyjnych. Nakładaj taśmę klejącą z 50% zakładką i w dwóch warstwach. Polietylen musi być czysty, w przeciwnym razie taśma może się odkleić.
Niewystarczające wzmocnienie w centralnej części spowodowało zabawny wypadek. Spódnica została rozdarta w obszarze „guzika”, a nasza poduszka z „pączka” zamieniła się w półokrągłą bańkę. Pilot z szeroko otwartymi oczami wzniósł się dobre pół metra nad ziemię i po kilku chwilach opadł – spódnica w końcu pękła i wypuściła całe powietrze. To właśnie ten incydent skłonił nas do błędnego pomysłu użycia ceraty zamiast zasłony prysznicowej.
Kolejnym błędnym przekonaniem, które spotkało nas podczas budowy łodzi, było przekonanie, że nigdy nie ma za dużo mocy. Dostaliśmy dużą dmuchawę plecakową Hitachi RB65EF o pojemności silnika 65 cm3. Ta bestia ma jedną wielką zaletę: jest wyposażona w falisty wąż, który bardzo ułatwia połączenie wentylatora ze spódnicą. Ale moc 2,9 kW to wyraźna przesada. Do plastikowej spódnicy należy podać dokładnie taką ilość powietrza, jaka wystarczy, aby unieść samochód 5-10 cm nad ziemię. Jeśli przesadzisz z gazem, polietylen nie wytrzyma ciśnienia i pęknie. Tak właśnie stało się z naszym pierwszym samochodem. Zapewniamy więc, że jeśli masz do dyspozycji jakąkolwiek dmuchawę, będzie ona odpowiednia dla projektu.
Cała naprzód!
Zazwyczaj poduszkowce mają co najmniej dwa śmigła: jedno główne, które informuje samochód o ruchu do przodu, oraz jeden wentylator, który wdmuchuje powietrze pod osłonę. Jak nasz „latający spodek” posuwa się do przodu i czy możemy sobie poradzić z jedną dmuchawą?
To pytanie dręczyło nas dokładnie aż do pierwszych udanych testów. Okazało się, że spódnica tak dobrze ślizga się po powierzchni, że nawet najmniejsza zmiana w równowadze wystarczy, aby urządzenie samo poszło w jedną lub drugą stronę. Z tego powodu fotelik trzeba montować na samochodzie tylko w ruchu, aby odpowiednio wyważyć samochód, a dopiero potem przykręcić nogi do dna.
Wypróbowaliśmy drugą dmuchawę jako silnik napędowy, ale wynik nie był imponujący: wąska dysza zapewnia szybki przepływ, ale objętość przepływającego przez nią powietrza nie wystarcza do wytworzenia najmniej zauważalnego ciągu odrzutowego. To, czego naprawdę potrzebujesz podczas jazdy, to hamulec. Ta rola jest idealna dla miotły Baby Jagi.
Nazywany statkiem - wejdź do wody
Niestety nasza redakcja, a wraz z nią warsztat, znajdują się w kamiennej dżungli, z dala od nawet najskromniejszych akwenów. Dlatego nie mogliśmy wypuścić naszego aparatu do wody. Ale teoretycznie wszystko powinno działać! Jeśli budowa łodzi staje się twoją wakacyjną rozrywką w upalny letni dzień, przetestuj ją pod kątem zdolności do żeglugi i podziel się z nami opowieścią o swoich sukcesach. Oczywiście trzeba płynąć łodzią do wody z łagodnego wybrzeża na gazie przelotowym, z całkowicie napompowanym fartuchem. W żaden sposób nie można dopuścić do utonięcia - zanurzenie w wodzie oznacza nieuchronną śmierć dmuchawy od uderzenia wodnego.
Co mówi prawo o opłaceniu poważnych napraw, czy są jakieś świadczenia dla emerytów? Odszkodowanie składek – ile powinni płacić emeryci? Od początku 2016 r. weszła w życie ustawa federalna nr 271 „O poważnych naprawach w […] Dobrowolne zwolnienie” Dobrowolne zwolnienie (innymi słowy z inicjatywy pracownika) jest jedną z najczęstszych podstaw rozwiązania stosunku pracy kontrakt. Inicjatywa rozwiązania stosunku pracy […]
Kiedyś zimą, gdy spacerując brzegiem Dźwiny, patrzyłem na zaśnieżone łodzie, wpadłem na pomysł - stworzyć pojazd na każdą pogodę, czyli płaz, które można wykorzystać zimą.
Po długich namysłach mój wybór padł podwójnie urządzenie z poduszką powietrzną. Początkowo nie miałem nic poza wielką chęcią stworzenia takiego projektu. Dostępna mi literatura techniczna podsumowała doświadczenia związane z tworzeniem tylko dużych SVP i nie mogłem znaleźć żadnych danych na temat małych urządzeń do chodzenia i uprawiania sportu, zwłaszcza że takich SVP nie produkuje nasza branża. Można było więc polegać tylko na własnej sile i doświadczeniu (moja amfibia oparta na motorówce Yantar była kiedyś zgłoszona w KYa; patrz nr 61).
Przewidując, że w przyszłości mogę znaleźć naśladowców, a z pozytywnymi wynikami, branża może zainteresować się również moją aparaturą, postanowiłem zaprojektować ją w oparciu o dopracowane i dostępne na rynku silniki dwusuwowe.
Zasadniczo poduszkowiec doświadcza znacznie mniejszego obciążenia niż tradycyjny kadłub łodzi; dzięki temu projekt staje się lżejszy. Jednocześnie pojawia się dodatkowy wymóg: korpus aparatu musi mieć niski opór aerodynamiczny. Należy to wziąć pod uwagę przy opracowywaniu rysunku teoretycznego.
| Podstawowe dane o poduszkowcach desantowych | |
|---|---|
| Długość, m | 3,70 |
| Szerokość, m | 1,80 |
| Wysokość deski, m | 0,60 |
| Wysokość poduszki powietrznej, m | 0,30 |
| Moc instalacji dźwigowej, l. z. | 12 |
| Moc trakcji, l. z. | 25 |
| Ładowność, kg | 150 |
| Całkowita waga, kg | 120 |
| Prędkość, km/h | 60 |
| Zużycie paliwa, l/h | 15 |
| Pojemność zbiornika paliwa, l | 30 |
1 - kierownica; 2 - tablica przyrządów; 3 - siedzisko wzdłużne; 4 - wentylator podnoszący; 5 - obudowa wentylatora; 6 - wentylatory ciągu; 7 - koło pasowe wału wentylatora; 8 - koło pasowe silnika; 9 - silnik trakcyjny; 10 - tłumik; 11 - klapy kontrolne; 12 - wał wentylatora; 13 - łożyska wału wentylatora; 14 - przednia szyba; 15 - elastyczne ogrodzenie; 16 - wentylator ciągu; 17 - obudowa wentylatora trakcyjnego; 18 - silnik podnoszący; 19 - silnik podnoszenia tłumika;
20 - rozrusznik elektryczny; 21 - bateria; 22 - zbiornik paliwa.
Kadłub wykonałem z listew świerkowych o przekroju 50x30 i obłożony sklejką 4 mm na kleju epoksydowym. Nie robiłem wklejania z włókna szklanego, obawiając się wzrostu wagi urządzenia. Aby zapewnić niezatapialność, zainstalowałem dwie wodoszczelne grodzie w każdym z przedziałów na pokładzie, a także wypełniłem przedziały pianką.
Wybrano układ dwusilnikowy elektrowni, tzn. jeden z silników pracuje podnosząc aparat, tworząc pod jego dnem nadciśnienie (poduszkę powietrzną), a drugi zapewnia ruch – tworzy ciąg poziomy. Silnik podnoszący według obliczeń powinien mieć moc 10-15 litrów. z. Według podstawowych danych najodpowiedniejszy okazał się silnik ze skutera Tula-200, ale ponieważ ani mocowania, ani łożyska nie spełniały go ze względów konstrukcyjnych, nowa skrzynia korbowa musiała zostać odlana ze stopu aluminium. Ten silnik napędza 6-łopatkowy wentylator 600 mm. Całkowita waga agregatu dźwigowego wraz z mocowaniami i rozrusznikiem elektrycznym wyniosła około 30 kg.
Jednym z najtrudniejszych etapów było wykonanie spódnicy - elastycznej osłony poduszki, która szybko się zużywa podczas pracy. Użyto dostępnej w handlu tkaniny płóciennej o szerokości 0,75 m. Ze względu na skomplikowaną konfigurację połączeń, potrzebnych było około 14 m takiej tkaniny. Pasek pocięto na kawałki o długości równej długości ściegu, z uwzględnieniem dość złożonego kształtu spoin. Po nadaniu wymaganego kształtu spoiny zostały zszyte. Brzegi tkaniny mocowano do korpusu aparatu paskami duraluminium 2x20. W celu zwiększenia odporności na ścieranie zaimpregnowałem zamontowane ogrodzenie elastyczne klejem gumowym, do którego dodałem proszek aluminiowy, który nadaje elegancki wygląd. Technologia ta umożliwia odtworzenie elastycznego ogrodzenia w razie wypadku i jego zużycia, podobnie jak budowanie bieżnika opony samochodowej. Należy podkreślić, że wykonanie elastycznego ogrodzenia jest nie tylko czasochłonne, ale wymaga szczególnej staranności i cierpliwości.
Montaż kadłuba oraz montaż elastycznego ogrodzenia przeprowadzono w pozycji stępki. Następnie zwinięto kadłub i zainstalowano w szybie o wymiarach 800x800 agregat podnoszący. System sterowania instalacją został podsumowany i teraz nadszedł najważniejszy moment; jej testy. Czy obliczenia się sprawdzą, czy takie urządzenie podniesie silnik o stosunkowo małej mocy?
Już przy średnich obrotach silnika płaz uniósł się razem ze mną i zawisł na wysokości około 30 cm nad ziemią. Rezerwa udźwigu okazała się wystarczająca, aby ciepły silnik mógł unieść nawet cztery osoby z pełną prędkością. Już w pierwszych minutach tych testów zaczęły się ujawniać cechy aparatu. Po odpowiednim wycentrowaniu swobodnie poruszał się na poduszce powietrznej w dowolnym kierunku, nawet przy niewielkim wysiłku. Wyglądało na to, że unosił się na powierzchni wody.
Zainspirował mnie sukces pierwszego testu zespołu podnoszącego i kadłuba jako całości. Po zabezpieczeniu przedniej szyby przystąpiłem do montażu elektrowni trakcyjnej. Na początku celowe wydawało się wykorzystanie ogromnego doświadczenia w budowie i eksploatacji skuterów śnieżnych i zainstalowanie na pokładzie rufowym silnika ze śmigłem o stosunkowo dużej średnicy. Należy jednak wziąć pod uwagę, że przy tak „klasycznej” wersji środek ciężkości tak małego aparatu znacznie by się powiększył, co nieuchronnie wpłynęłoby na jego właściwości jezdne, a przede wszystkim na bezpieczeństwo. Dlatego zdecydowałem się na zastosowanie dwóch silników trakcyjnych, całkowicie podobnych do podnoszonego, i zainstalowałem je w części rufowej płazów, ale nie na pokładzie, ale po bokach. Po tym, jak wyprodukowałem i zmontowałem przekładnię sterową typu motocyklowego oraz zamontowałem śmigła trakcyjne o stosunkowo małej średnicy („wentylatory”), pierwsza wersja poduszkowca była gotowa do prób morskich.
Do przewożenia płazów za samochodem Zhiguli stworzono specjalną przyczepę i latem 1978 roku załadowałem na nią swój aparat i dostarczyłem na łąkę nad jeziorem pod Rygą. Nadszedł ekscytujący moment. Otoczony przez przyjaciół i ciekawski, zająłem miejsce kierowcy, uruchomiłem silnik windy i moja nowa łódź zawisła nad łąką. Uruchomiłem oba silniki trakcyjne. Wraz ze wzrostem liczby ich obrotów płaz zaczął poruszać się po łące. I wtedy stało się jasne, że wieloletnie doświadczenie w prowadzeniu samochodu i motorówki to zdecydowanie za mało. Wszystkie dotychczasowe umiejętności są bezużyteczne. Niezbędne jest opanowanie metod sterowania poduszkowcem, który potrafi krążyć bez końca w jednym miejscu, niczym bączek. Wraz ze wzrostem prędkości zwiększał się również promień skrętu. Wszelkie nierówności powierzchni powodowały obrót aparatu.
Po opanowaniu sterowania skierowałem płaz wzdłuż łagodnie opadającego brzegu na taflę jeziora. Nad wodą urządzenie natychmiast zaczęło tracić prędkość. Silniki trakcyjne zaczęły się zatrzymywać jeden po drugim, spryskiwane sprayem wydostającym się spod elastycznej osłony poduszki powietrznej. Przechodząc przez zarośnięte tereny jeziora, wachlarze wciągały trzciny, kruszyły się krawędzie ich źdźbeł. Kiedy zgasiłem silniki, a potem postanowiłem spróbować wystartować z wody, nic się nie wydarzyło: moje urządzenie nie mogło uciec z „dołu” utworzonego przez poduszkę.
W sumie była to porażka. Jednak pierwsza porażka mnie nie powstrzymała. Doszedłem do wniosku, że biorąc pod uwagę istniejące cechy, moc układu napędowego jest niewystarczająca dla mojego poduszkowca; dlatego startując z tafli jeziora nie mógł ruszyć do przodu.
Zimą 1979 roku całkowicie przeprojektowałem płaz, zmniejszając jego długość kadłuba do 3,70 m, a szerokość do 1,80 m. Zaprojektowałem również zupełnie nową jednostkę trakcyjną, całkowicie zabezpieczoną przed zachlapaniem i kontaktem z trawą i trzciną. Aby uprościć sterowanie instalacją i zmniejszyć jej wagę, zastosowano jeden silnik trakcyjny zamiast dwóch. Zastosowano głowicę napędową 25-konnego silnika zaburtowego „Vikhr-M” z całkowicie przeprojektowanym układem chłodzenia. Zamknięty układ chłodzenia o pojemności 1,5 litra jest wypełniony płynem niezamarzającym. Moment obrotowy silnika przenoszony jest na wał wentylatora „śmigła” umieszczony w poprzek aparatu za pomocą dwóch pasów klinowych. Wentylatory sześciołopatkowe wtłaczają powietrze do komory, z której ucieka (po drodze schładzając silnik) na rufie przez kwadratową dyszę wyposażoną w klapy kontrolne. Z aerodynamicznego punktu widzenia taki układ napędowy najwyraźniej nie jest zbyt doskonały, ale jest dość niezawodny, kompaktowy i wytwarza ciąg około 30 kgf, co okazało się całkiem wystarczające.
W połowie lata 1979 mój aparat został ponownie przetransportowany na tę samą łąkę. Po opanowaniu sterowania skierowałem go nad jezioro. Tym razem, raz nad wodą, poruszał się dalej, nie tracąc prędkości, jak po powierzchni lodu. Łatwo, bez ingerencji, pokonywał płycizny i trzciny; szczególnie przyjemnie było poruszać się po zarośniętych terenach jeziora, tutaj nie było nawet mglistego szlaku. Na prostym odcinku jeden z właścicieli z silnikiem Whirlwind-M jechał równolegle, ale wkrótce został w tyle.
Opisany sprzęt był szczególnym zaskoczeniem dla miłośników wędkarstwa podlodowego, gdy kontynuowałem testowanie płazów zimą na lodzie, który pokryty był warstwą śniegu o grubości ok. 30 cm.Na lodzie była prawdziwa przestrzeń! Prędkość można było zwiększyć do maksimum. Nie zmierzyłem tego dokładnie, ale z doświadczenia kierowcy wynika, że zbliżał się do 100 km/h. Jednocześnie płaz swobodnie pokonywał głębokie ślady motoartu.
Mały film został nakręcony i wyświetlony przez studio telewizyjne w Rydze, po czym zacząłem otrzymywać wiele próśb od tych, którzy chcieli zbudować podobny pojazd-amfibia.
Poduszkowiec to pojazd zdolny do poruszania się zarówno po wodzie, jak i na lądzie. Taki pojazd wcale nie jest trudny do zrobienia własnymi rękami.
To urządzenie, w którym łączy się funkcje samochodu i łodzi. Rezultatem jest poduszkowiec (HV), który ma wyjątkowe właściwości terenowe, bez utraty prędkości podczas poruszania się po wodzie ze względu na fakt, że kadłub statku nie porusza się po wodzie, ale nad jej powierzchnią. Umożliwiło to znacznie szybsze poruszanie się po wodzie, ponieważ siła tarcia mas wody nie stawia żadnego oporu.
Chociaż poduszkowiec ma wiele zalet, jego zasięg nie jest tak powszechny. Faktem jest, że nie po każdej powierzchni to urządzenie może się bez problemu poruszać. Potrzebuje miękkiej ziemi piaszczystej lub glebowej, bez kamieni i innych przeszkód. Obecność asfaltu i innych stałych podłoży może spowodować uszkodzenie dna statku, co podczas ruchu tworzy poduszkę powietrzną. W związku z tym „poduszkowce” są używane tam, gdzie trzeba więcej pływać i mniej jeździć. Wręcz przeciwnie, lepiej skorzystać z usług pojazdu amfibii z kołami. Idealnymi warunkami do ich użytkowania są nieprzejezdne podmokłe miejsca, gdzie poza poduszkowcem (Hovercraft) nie przejedzie żaden inny pojazd. Dlatego SVP nie są tak rozpowszechnione, chociaż ratownicy niektórych krajów, jak np. Kanada, korzystają z takiego transportu. Według niektórych raportów starsi wiceprezesi są w służbie krajów NATO.
Jak kupić taki transport lub jak zrobić go samemu?
Poduszkowiec to drogi rodzaj transportu, którego średnia cena sięga 700 tysięcy rubli. Transport typu „skuter” jest 10 razy tańszy. Ale jednocześnie należy wziąć pod uwagę fakt, że pojazdy fabryczne są zawsze lepszej jakości w porównaniu z samochodami domowej roboty. A niezawodność pojazdu jest wyższa. Dodatkowo do modeli fabrycznych dołączone są gwarancje fabryczne, czego nie można powiedzieć o konstrukcjach montowanych w garażach.
Modele fabryczne zawsze koncentrowały się na wysoce profesjonalnym kierunku, związanym albo z wędkarstwem, albo z polowaniem, albo z usługami specjalnymi. Jeśli chodzi o SVP domowej roboty, są one niezwykle rzadkie i są ku temu powody.
Powody te obejmują:
- Dość wysoki koszt, a także kosztowna konserwacja. Główne elementy aparatu szybko się zużywają, co wymaga ich wymiany. A każda taka naprawa zaowocuje niezłym groszem. Tylko bogaty człowiek pozwoli sobie na zakup takiego aparatu, a nawet wtedy raz jeszcze zastanowi się, czy warto się z nim skontaktować. Faktem jest, że takie warsztaty są równie rzadkie jak sam pojazd. Dlatego bardziej opłaca się kupić skuter wodny lub quada do poruszania się po wodzie.
- Działający produkt generuje dużo hałasu, więc możesz poruszać się tylko ze słuchawkami.
- Podczas jazdy pod wiatr prędkość znacznie spada, a zużycie paliwa znacznie wzrasta. Dlatego też SVP domowej roboty są raczej demonstracją ich umiejętności zawodowych. Jednostka musi nie tylko umieć sobie radzić, ale i naprawiać ją bez znacznych kosztów.
Zrób to sam proces produkcji SVP
Po pierwsze, nie jest łatwo zebrać dobrego SVP w domu. Aby to zrobić, musisz mieć zdolność, chęć i umiejętności zawodowe. Wykształcenie techniczne też nie zaszkodzi. Jeśli ten ostatni warunek jest nieobecny, lepiej porzucić konstrukcję aparatu, w przeciwnym razie możesz się na nim rozbić podczas pierwszego testu.
Cała praca zaczyna się od szkiców, które są następnie przekształcane w rysunki robocze. Przy tworzeniu szkiców należy pamiętać, że aparat ten powinien być maksymalnie opływowy, aby nie stwarzać niepotrzebnego oporu podczas poruszania się. Na tym etapie należy liczyć się z tym, że w rzeczywistości jest to pojazd powietrzny, choć znajduje się bardzo nisko nad powierzchnią ziemi. Jeśli wszystkie warunki zostaną wzięte pod uwagę, możesz zacząć opracowywać rysunki.
Rysunek przedstawia szkic starszego wiceprezesa kanadyjskiej służby ratowniczej.
Dane techniczne urządzenia
Z reguły wszystkie poduszkowce są w stanie osiągnąć przyzwoitą prędkość, której nie może osiągnąć żadna łódź. Dzieje się tak, jeśli weźmiemy pod uwagę, że łódź i SVP mają tę samą masę i moc silnika.
Jednocześnie proponowany model poduszkowca jednomiejscowego przeznaczony jest dla pilota ważącego od 100 do 120 kilogramów.
Jeśli chodzi o sterowanie pojazdem, jest ono dość specyficzne iw porównaniu ze sterowaniem konwencjonalną łodzią motorową nie pasuje w żaden sposób. Specyfika wiąże się nie tylko z obecnością dużej prędkości, ale także z metodą poruszania się.
Główny niuans związany jest z tym, że na zakrętach, zwłaszcza przy dużych prędkościach, statek mocno się ślizga. Aby zminimalizować ten czynnik, podczas pokonywania zakrętów należy pochylać się na bok. Ale to są krótkotrwałe trudności. Z biegiem czasu technika sterowania zostaje opanowana i na SVP można pokazać cuda zwrotności.
Jakie materiały są potrzebne?
Zasadniczo będziesz potrzebować sklejki, pianki i specjalnego zestawu projektowego firmy Universal Hovercraft, który zawiera wszystko, czego potrzebujesz do samodzielnego złożenia pojazdu. Zestaw zawiera izolację, śruby, tkaninę na poduszkę powietrzną, specjalny klej i wiele innych. Ten zestaw można zamówić na oficjalnej stronie płacąc za niego 500 dolców. Zestaw zawiera również kilka opcji rysunków do montażu aparatu SVP.
Ponieważ rysunki są już dostępne, kształt naczynia należy powiązać z gotowym rysunkiem. Ale jeśli istnieje wykształcenie techniczne, najprawdopodobniej zostanie zbudowany statek, który nie wygląda jak żadna z opcji.
Dno statku wykonane jest z tworzywa piankowego o grubości 5-7 cm Jeśli potrzebujesz aparatu do transportu więcej niż jednego pasażera, od dołu mocowany jest kolejny taki arkusz piankowy. Następnie w dnie wykonuje się dwa otwory: jeden służy do przepływu powietrza, a drugi do doprowadzania powietrza do poduszki. Otwory wycinane są wyrzynarką elektryczną.
W kolejnym etapie dolna część pojazdu jest uszczelniana przed wilgocią. Aby to zrobić, włókno szklane jest pobierane i przyklejane do pianki za pomocą kleju epoksydowego. W takim przypadku na powierzchni mogą tworzyć się nierówności i pęcherzyki powietrza. Aby się ich pozbyć, powierzchnię pokrywa się polietylenem, a na wierzchu również kocem. Następnie na koc nakłada się kolejną warstwę folii, po czym mocuje się ją do podłoża taśmą klejącą. Lepiej wydmuchać powietrze z tej „kanapki” za pomocą odkurzacza. Po 2 lub 3 godzinach epoksyd stwardnieje i dno będzie gotowe do dalszej pracy.
Górna część kadłuba może mieć dowolny kształt, ale należy wziąć pod uwagę prawa aerodynamiki. Następnie przystąp do mocowania poduszki. Najważniejsze, że powietrze dostaje się do niego bez strat.
Rurka do silnika powinna być wykonana ze styropianu. Najważniejsze jest tutaj zgadnięcie z wymiarami: jeśli rura jest zbyt duża, nie uzyskasz ciągu niezbędnego do podniesienia SVP. Następnie należy zwrócić uwagę na montaż silnika. Uchwyt na silnik to rodzaj stołka, składającego się z 3 nóg przymocowanych do dna. Na tym „stołku” zainstalowany jest silnik.
Jaki silnik jest potrzebny?
Istnieją dwie opcje: pierwsza opcja to użycie silnika firmy „Universal Hovercraft” lub użycie dowolnego odpowiedniego silnika. Może to być silnik piły łańcuchowej, którego moc wystarcza na domowe urządzenie. Jeśli chcesz uzyskać mocniejsze urządzenie, powinieneś wziąć mocniejszy silnik.
Wskazane jest używanie ostrzy fabrycznych (tych w zestawie), ponieważ wymagają one starannego wyważenia, a jest to dość trudne do zrobienia w domu. Jeśli nie zostanie to zrobione, niewyważone ostrza zepsują cały silnik.
Jak niezawodny może być SVP?
Jak pokazuje praktyka, fabryczne poduszkowce (SVP) muszą być naprawiane mniej więcej raz na sześć miesięcy. Ale te problemy są niewielkie i nie wymagają poważnych kosztów. Zasadniczo poduszka i system dopływu powietrza zawodzą. W rzeczywistości prawdopodobieństwo, że domowe urządzenie rozpadnie się podczas pracy, jest bardzo małe, jeśli „poduszkowiec” jest zmontowany poprawnie i poprawnie. Aby tak się stało, musisz z dużą prędkością wpaść na jakąś przeszkodę. Mimo to poduszka powietrzna nadal jest w stanie ochronić urządzenie przed poważnymi uszkodzeniami.
Ratownicy pracujący na podobnych urządzeniach w Kanadzie naprawiają je szybko i kompetentnie. Co do poduszki to naprawdę da się naprawić w zwykłym garażu.
Taki model będzie niezawodny, jeśli:
- Zastosowane materiały i części były dobrej jakości.
- Maszyna posiada nowy silnik.
- Wszystkie połączenia i mocowania są wykonane solidnie.
- Producent posiada wszystkie niezbędne umiejętności.
Jeśli SVP jest zabawką dla dziecka, w takim przypadku pożądane jest, aby były obecne dane dobrego projektanta. Chociaż nie jest to wskazówka do sadzania dzieci za kierownicą tego pojazdu. To nie samochód ani łódź. Zarządzanie SVP nie jest tak proste, jak się wydaje.
Biorąc pod uwagę ten czynnik, musisz natychmiast rozpocząć produkcję wersji dwumiejscowej, aby kontrolować poczynania tego, który będzie prowadził.
Charakterystyki wysokiej prędkości i możliwości amfibii poduszkowców (AHV), a także względna prostota ich konstrukcji, przyciągają uwagę projektantów-amatorów. W ostatnich latach pojawiło się wiele małych WUA, budowanych samodzielnie i wykorzystywanych do celów sportowych, turystycznych czy biznesowych.
W niektórych krajach, na przykład w Wielkiej Brytanii, USA i Kanadzie, powstała masowa produkcja przemysłowa małych WUA; oferowane są gotowe urządzenia lub zestawy części do samodzielnego montażu.
Typowy sportowy WUA jest kompaktowy, prosty w konstrukcji, posiada niezależne systemy podnoszenia i napędu oraz łatwo porusza się zarówno nad ziemią, jak i nad wodą. Są to głównie pojazdy jednomiejscowe z motocyklem gaźnikowym lub lekkimi silnikami samochodowymi chłodzonymi powietrzem.
Turystyczne WUA są bardziej złożone w projektowaniu. Zazwyczaj są to dwu- lub czteromiejscowe, przeznaczone do stosunkowo długich podróży i odpowiednio wyposażone w bagażniki, pojemne zbiorniki paliwa i urządzenia chroniące pasażerów przed niepogodą.
Do celów gospodarczych wykorzystywane są małe platformy, przystosowane do transportu głównie towarów rolnych po nierównym i bagnistym terenie.
Główna charakterystyka
Amatorskie WUA charakteryzują się głównymi wymiarami, wagą, średnicą doładowania i śmigła, odległością od środka masy WUA do środka jego oporu aerodynamicznego.W tabeli. 1 porównuje najważniejsze dane techniczne najpopularniejszych angielskich amatorskich WUA. Tabela pozwala na poruszanie się w szerokim zakresie wartości poszczególnych parametrów i wykorzystanie ich do analizy porównawczej z własnymi projektami.
Najlżejsze WUA mają masę około 100 kg, najcięższe – ponad 1000 kg. Oczywiście, im mniejsza masa aparatu, tym mniejsza moc silnika jest potrzebna do jego ruchu lub wyższe osiągi można osiągnąć przy tym samym zużyciu energii.
Poniżej najbardziej charakterystyczne dane dotyczące masy poszczególnych elementów składających się na całkowitą masę amatorskiego WUA: silnik gaźnikowy chłodzony powietrzem - 20-70 kg; dmuchawa osiowa. (pompa) - 15 kg, pompa odśrodkowa - 20 kg; śmigło - 6-8 kg; rama silnika - 5-8 kg; transmisja - 5-8 kg; pierścień dyszy śmigła - 3-5 kg; kontrole - 5-7 kg; ciało - 50-80 kg; zbiorniki paliwa i przewody gazowe - 5-8 kg; siedzisko - 5 kg.
Całkowitą ładowność określa się kalkulacją w zależności od liczby pasażerów, danej ilości przewożonego ładunku, zapasów paliwa i oleju niezbędnych do zapewnienia wymaganego zasięgu rejsu.
Równolegle z obliczeniem masy AWP wymagane jest dokładne obliczenie położenia środka ciężkości, ponieważ od tego zależą właściwości jezdne, stabilność i sterowność pojazdu. Głównym warunkiem jest to, że wypadkowa sił podporowych poduszki powietrznej przechodzi przez wspólny środek ciężkości (CG) aparatu. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że wszystkie masy zmieniające swoją wartość podczas pracy (takie jak np. paliwo, pasażerowie, ładunek) muszą być umieszczone blisko środka ciężkości urządzenia, aby nie powodować jego ruszaj się.
Środek ciężkości aparatu wyznacza się na podstawie obliczeń zgodnie z rysunkiem rzutu bocznego aparatu, gdzie zastosowano środki ciężkości poszczególnych jednostek, jednostek konstrukcyjnych pasażerów i ładunku (rys. 1). Znając masy G i oraz współrzędne (względem osi współrzędnych) x i oraz y i ich środków ciężkości, można określić położenie środka ciężkości całego aparatu ze wzorów:
Zaprojektowany amatorski WUA musi spełniać określone wymagania eksploatacyjne, projektowe i technologiczne. Podstawą do stworzenia projektu i konstrukcji nowego typu WUA są przede wszystkim dane wyjściowe i warunki techniczne określające rodzaj aparatu, jego przeznaczenie, masę brutto, nośność, wymiary, rodzaj zasilania głównego roślina, charakterystyka pracy i specyficzne cechy.
Od WUW turystycznych i sportowych, jak zresztą od innych typów amatorskich WUA, wymagana jest łatwość wykonania, zastosowanie w projekcie łatwo dostępnych materiałów i zespołów oraz pełne bezpieczeństwo eksploatacji.
Mówiąc o właściwościach jezdnych, mają na myśli wysokość AWP i zdolność do pokonywania przeszkód związanych z tą jakością, maksymalną prędkość i reakcję przepustnicy, a także długość drogi hamowania, stabilność, sterowność i zasięg.
W projekcie WUA zasadniczą rolę odgrywa kształt kadłuba (rys. 2), który jest kompromisem pomiędzy:
- a) kontury okrągłe w planie, które charakteryzują się najlepszymi parametrami poduszki powietrznej w momencie zawisu w miejscu;
- b) kontury w kształcie kropli, co jest korzystne z punktu widzenia zmniejszenia oporu aerodynamicznego podczas ruchu;
- c) szpiczasty nos („dziób”) kształt kadłuba, optymalny z hydrodynamicznego punktu widzenia podczas poruszania się po wzburzonej powierzchni wody;
- d) forma optymalna dla celów operacyjnych.
Korzystając z danych statystycznych o istniejących konstrukcjach, które odpowiadają nowo utworzonemu typowi WUA, projektant musi ustalić:
- masa aparatu G, kg;
- powierzchnia poduszki powietrznej S, m 2 ;
- długość, szerokość i zarys kadłuba w rzucie;
- układ podnoszenia moc silnika N v.p. , kW;
- moc silnika trakcyjnego N dv, KW.
- ciśnienie w poduszce powietrznej P v.p. =G:S;
- moc właściwa układu podnoszenia q v.p. = G:N c.p. .
- moc właściwa silnika trakcyjnego q dv = G:N dv, a także rozpocząć opracowywanie konfiguracji AWP.
Zasada tworzenia poduszki powietrznej, doładowania
Najczęściej przy budowie amatorskich WUA stosuje się dwa schematy tworzenia poduszki powietrznej: komorę i dyszę.W obiegu komorowym, stosowanym najczęściej w prostych konstrukcjach, strumień objętości powietrza przechodzącego przez tor powietrza aparatu jest równy strumieniowi objętości powietrza dmuchawy
gdzie:
F to obszar obwodu szczeliny między powierzchnią nośną a dolną krawędzią korpusu aparatu, przez który powietrze wychodzi spod aparatu, m 2 ; można go zdefiniować jako iloczyn obwodu ogrodzenia P z poduszką powietrzną i szczeliny he między ogrodzeniem a powierzchnią nośną; zwykle h2 = 0,7÷0,8h, gdzie h jest wysokością zawisu aparatu, m;
υ - prędkość wypływu powietrza spod urządzenia; z wystarczającą dokładnością można go obliczyć ze wzoru:
gdzie P c.p. - ciśnienie w poduszce powietrznej, Pa; g - przyspieszenie swobodnego spadania, m/s 2 ; y - gęstość powietrza, kg / m 3.
Moc potrzebną do wytworzenia poduszki powietrznej w obwodzie komory określa przybliżony wzór:
gdzie P c.p. - ciśnienie za sprężarką (w odbiorniku), Pa; η n - sprawność doładowania.
Ciśnienie i przepływ powietrza to główne parametry poduszki powietrznej. Ich wartości zależą przede wszystkim od gabarytów aparatu, tj. od masy i powierzchni nośnej, od wysokości zawisu, prędkości ruchu, sposobu tworzenia poduszki powietrznej oraz oporów na ścieżce powietrza.
Najbardziej ekonomiczne pojazdy z poduszką powietrzną to wielkogabarytowe lub duże powierzchnie nośne, dla których minimalne ciśnienie w poduszce pozwala na uzyskanie wystarczająco dużej nośności. Jednak samodzielna budowa aparatu wielkogabarytowego wiąże się z trudnościami w transporcie i przechowywaniu, a także jest ograniczona możliwościami finansowymi projektanta-amatora. Wraz ze spadkiem wielkości WUA wymagany jest znaczny wzrost ciśnienia w poduszce powietrznej, a zatem wzrost zużycia energii.
Z kolei negatywne zjawiska zależą od ciśnienia w poduszce powietrznej i prędkości wypływu powietrza spod aparatu: rozbryzgi podczas poruszania się po wodzie i pylenia podczas poruszania się po piaszczystej powierzchni lub luźnym śniegu.
Podobno udany projekt WUA jest w pewnym sensie kompromisem między opisanymi powyżej sprzecznymi zależnościami.
Aby zmniejszyć pobór mocy na przepływ powietrza przez kanał powietrzny z kompresora do wnęki poduszki, musi on mieć minimalny opór aerodynamiczny (rys. 3). Straty mocy, które są nieuniknione podczas przechodzenia powietrza przez kanały toru powietrza, są dwojakiego rodzaju: straty spowodowane ruchem powietrza w kanałach prostych o stałym przekroju oraz straty lokalne na skutek rozszerzania i zginania kanałów .
W torze powietrza małych amatorskich WUA straty spowodowane ruchem strumieni powietrza wzdłuż kanałów prostych o stałym przekroju są stosunkowo niewielkie ze względu na nieznaczną długość tych kanałów, a także dokładność ich obróbki powierzchniowej. Straty te można oszacować za pomocą wzoru:
gdzie: λ to współczynnik strat ciśnienia na długość kanału, obliczony zgodnie z wykresem przedstawionym na rys. 4, w zależności od liczby Reynoldsa Re=(υ d): v, υ - prędkość powietrza w kanale, m/s; l - długość kanału, m; d jest średnicą kanału, m (jeżeli kanał nie ma przekroju kołowego, to d jest średnicą kanału cylindrycznego równoważną powierzchni przekroju); v - współczynnik lepkości kinematycznej powietrza, m 2 / s.
Lokalne straty mocy związane z silnym wzrostem lub spadkiem przekroju kanałów i znacznymi zmianami kierunku przepływu powietrza, a także straty na dopływie powietrza do doładowania, dysz i sterów to główne koszty doładowania moc.
Tutaj ζm jest współczynnikiem strat lokalnych, zależnym od liczby Reynoldsa, który jest określony przez parametry geometryczne źródła strat i prędkość przelotu powietrza (rys. 5-8).
Doładowanie w AUA musi wytworzyć określone ciśnienie powietrza w poduszce powietrznej, biorąc pod uwagę pobór mocy, aby pokonać opór kanałów na przepływ powietrza. W niektórych przypadkach część strumienia powietrza jest również wykorzystywana do tworzenia poziomego ciągu urządzenia w celu zapewnienia ruchu.
Całkowite ciśnienie generowane przez sprężarkę jest sumą ciśnień statycznych i dynamicznych:
W zależności od rodzaju WUA, powierzchni poduszki powietrznej, wysokości aparatu i wielkości strat, składowe składowe p sυ i p dυ różnią się. To decyduje o wyborze typu i wydajności doładowania.
W schemacie komorowym poduszki powietrznej ciśnienie statyczne p sυ wymagane do wytworzenia siły nośnej można przyrównać do ciśnienia statycznego za sprężarką, którego moc określa powyższy wzór.
Przy obliczaniu wymaganej mocy dmuchawy AVP z elastyczną osłoną poduszki powietrznej (obwód dyszy) ciśnienie statyczne za dmuchawą można obliczyć z przybliżonego wzoru:
gdzie: R v.p. - ciśnienie w poduszce powietrznej pod dnem aparatu, kg/m 2 ; kp - współczynnik spadku ciśnienia między poduszką powietrzną a kanałami (odbiornikiem), równy k p = P p: P v.p. (P p - ciśnienie w kanałach powietrznych za sprężarką). Wartość k p zawiera się w przedziale 1,25÷1,5.
Strumień objętości powietrza dmuchawy można obliczyć ze wzoru:
Regulacja wydajności (natężenia przepływu) dmuchaw AVP odbywa się najczęściej - poprzez zmianę prędkości obrotowej lub (rzadziej) poprzez dławienie przepływu powietrza w kanałach za pomocą umieszczonych w nich przepustnic obrotowych.
Po obliczeniu wymaganej mocy doładowania konieczne jest znalezienie dla niej silnika; najczęściej hobbyści używają silników motocyklowych, jeśli wymagana jest moc do 22 kW. W tym przypadku za obliczoną moc przyjmuje się 0,7-0,8 maksymalnej mocy silnika wskazanej w paszporcie motocykla. Niezbędne jest zapewnienie intensywnego chłodzenia silnika i dokładnego oczyszczenia powietrza wchodzącego przez gaźnik. Istotne jest również uzyskanie jednostki o minimalnej masie, która jest sumą masy silnika, przekładni między doładowaniem a silnikiem, a także masy samej doładowania.
W zależności od typu WUA stosowane są silniki o pojemności skokowej od 50 do 750 cm3.
W amatorskich WUA zarówno doładowania osiowe, jak i doładowania odśrodkowe są używane w równym stopniu. Sprężarki osiowe przeznaczone są do małych i prostych konstrukcji, odśrodkowe - do AVP o znacznym ciśnieniu w poduszce powietrznej.
Sprężarki osiowe mają zazwyczaj cztery lub więcej łopatek (rysunek 9). Są one zazwyczaj wykonane z drewna (czterołopatkowe) lub metalowe (doładowania z dużą liczbą ostrzy). Jeśli są wykonane ze stopów aluminium, to wirniki można odlewać, a także stosować spawanie; istnieje możliwość wykonania konstrukcji spawanej z blachy stalowej. Zakres ciśnień generowanych przez osiowe czterołopatkowe doładowania to 600-800 Pa (około 1000 Pa przy dużej liczbie łopatek); Sprawność tych sprężarek sięga 90%.
Dmuchawy odśrodkowe wykonane są ze spawanej konstrukcji metalowej lub formowane z włókna szklanego. Łopatki wygięte są z cienkiej blachy lub o profilowanym przekroju. Sprężarki odśrodkowe wytwarzają ciśnienie do 3000 Pa, a ich sprawność sięga 83%.
Wybór kompleksu trakcyjnego
Pędniki wytwarzające ciąg poziomy można podzielić głównie na trzy typy: powietrzne, wodne i kołowe (rys. 10).Przez pędnik powietrzny rozumie się śmigło typu lotniczego z lub bez pierścieniowej dyszy, sprężarkę osiową lub odśrodkową, a także napęd odrzutowy. W najprostszych konstrukcjach napór poziomy można czasem wytworzyć przez przechylenie AWP i wykorzystanie powstałej składowej poziomej siły przepływu powietrza wypływającego z poduszki powietrznej. Przenośnik pneumatyczny jest wygodny dla pojazdów amfibijnych, które nie mają kontaktu z podłożem.
Jeśli mówimy o WUA, które poruszają się tylko nad powierzchnią wody, można użyć śmigła lub napędu strumieniowego. W porównaniu z napędem powietrznym te jednostki napędowe pozwalają uzyskać znacznie większy ciąg na kilowat zużytej mocy.
Przybliżoną wartość ciągu wytwarzanego przez różne śruby można oszacować na podstawie danych przedstawionych na rys. jedenaście.
Przy doborze elementów śmigła należy wziąć pod uwagę wszystkie rodzaje oporów, jakie występują podczas ruchu WUA. Opór aerodynamiczny obliczany jest ze wzoru
Opór wody spowodowany powstawaniem fal, gdy WUA porusza się w wodzie, można obliczyć ze wzoru
gdzie:
V - prędkość ruchu WUA, m/s; G - masa WUA, kg; L to długość poduszki powietrznej, m; ρ to gęstość wody, kg s 2 /m 4 (przy temperaturze wody morskiej +4 ° C wynosi 104, woda rzeczna - 102);
C x - współczynnik oporu aerodynamicznego w zależności od kształtu urządzenia; jest określana przez dmuchanie modeli WUA w tunelach aerodynamicznych. W przybliżeniu możesz przyjąć C x =0,3÷0,5;
S - powierzchnia przekroju WUA - jej rzut na płaszczyznę prostopadłą do kierunku ruchu, m 2 ;
E - współczynnik oporu falowego, zależny od prędkości AWP (liczba Froude'a Fr=V:√g·L) i stosunku wymiarów poduszki powietrznej L:B (rys. 12).
Jako przykład w tabeli. 2 przedstawia obliczenia oporów w zależności od prędkości ruchu dla urządzenia o długości L = 2,83 m i B = 1,41 m.
Znając opory ruchu aparatu można obliczyć moc silnika potrzebną do zapewnienia jego ruchu przy danej prędkości (w tym przykładzie 120 km/h) przy założeniu sprawności śmigła η p równej 0,6, oraz sprawność transmisji z silnika na śmigło η p \u003d 0 ,dziewięć:
Jako pędnik powietrzny dla amatorskich WUA najczęściej stosuje się śmigło dwułopatkowe (rys. 13).
Półfabrykat na taką śrubę można skleić ze sklejki, jesionu lub płyt sosnowych. Krawędź oraz końce lameli, które poddawane są mechanicznemu działaniu zassanych wraz z przepływem powietrza cząstek stałych lub piasku, zabezpieczone są okuciem z blachy mosiężnej.
Stosowane są również śmigła czterołopatowe. Liczba łopatek zależy od warunków pracy i przeznaczenia śmigła - dla rozwoju dużej prędkości lub wytworzenia znacznego ciągu w momencie startu. Dwułopatowe śmigło z szerokimi łopatami również może zapewnić wystarczający ciąg. Siła ciągu jest generalnie zwiększona, jeśli śruba napędowa pracuje w profilowanym pierścieniu dyszy.
Gotową śrubę należy wyważyć, głównie statycznie, przed zamontowaniem na wale silnika. W przeciwnym razie będzie wibrować podczas obracania, co może spowodować uszkodzenie całej maszyny. Wyważanie z dokładnością do 1 g jest w zupełności wystarczające dla amatorów. Oprócz wyważenia śruby sprawdzane jest jej bicie względem osi obrotu.
Ogólny układ
Jednym z głównych zadań projektanta jest połączenie wszystkich agregatów w jedną funkcjonalną całość. Projektując aparaturę, projektant zobowiązany jest do zapewnienia miejsca dla załogi, rozmieszczenia w kadłubie jednostek układu podnoszącego i napędowego. Jednocześnie ważne jest, aby jako prototyp wykorzystać projekty znanych już WUA. Na ryc. Rysunki 14 i 15 pokazują schematy strukturalne dwóch typowych amatorskich WUA.W większości WUA nadwozie jest elementem nośnym, pojedynczą konstrukcją. Zawiera zespoły elektrowni głównej, kanały powietrzne, urządzenia sterujące i kabinę maszynisty. Kabiny maszynistów znajdują się w dziobie lub centralnej części aparatu, w zależności od tego, gdzie znajduje się doładowanie – za kabiną lub przed nią. Jeśli WUA jest wielomiejscowy, kabina zwykle znajduje się w środkowej części pojazdu, co umożliwia eksploatację z różną liczbą osób na pokładzie bez zmiany ustawienia.
W małych amatorskich WUA siedzenie kierowcy jest najczęściej otwarte, chronione przednią szybą. W urządzeniach o bardziej złożonej konstrukcji (typu turystycznego) kabiny przykryte są przezroczystą plastikową kopułą. Aby pomieścić niezbędny sprzęt i materiały, wykorzystuje się przestrzenie dostępne po bokach kabiny i pod siedzeniami.
W silnikach lotniczych sterowanie AVP odbywa się za pomocą sterów umieszczonych w strumieniu powietrza za śmigłem lub urządzeń prowadzących umocowanych w strumieniu powietrza wypływającym z jednostki napędowej. Sterowanie urządzeniem z fotela kierowcy może być typu lotniczego - za pomocą uchwytów lub dźwigni kierownicy lub, jak w samochodzie, kierownicy i pedałów.
W amatorskich WUA stosuje się dwa główne typy układów paliwowych; z grawitacyjnym zasilaniem paliwem oraz z samochodową lub lotniczą pompą benzynową. Części układu paliwowego, takie jak zawory, filtry, układ olejowy ze zbiornikami (jeśli używany jest silnik czterosuwowy), chłodnice oleju, filtry, układ chłodzenia wodą (jeśli jest to silnik chłodzony wodą), są zwykle wybierane z istniejącego lotnictwa lub części samochodowych.
Spaliny z silnika są zawsze odprowadzane na tył pojazdu, a nigdy na poduszkę. Aby zmniejszyć hałas generowany podczas pracy WUA, zwłaszcza w pobliżu osiedli, stosuje się tłumiki typu samochodowego.
W najprostszych konstrukcjach dolna część nadwozia służy jako podwozie. Rolę podwozia mogą pełnić drewniane płozy (lub płozy), które przejmują obciążenie w kontakcie z nawierzchnią. W turystycznych WUA, które są cięższe od sportowych WUA, montowane są podwozia kołowe, które ułatwiają poruszanie się WUA podczas postojów. Zwykle stosuje się dwa koła, montowane po bokach lub wzdłuż osi podłużnej WUA. Koła stykają się z nawierzchnią dopiero po zatrzymaniu systemu podnoszenia, gdy AUA dotknie powierzchni.
Materiały i technologia wytwarzania
Do produkcji WUA o konstrukcji drewnianej używa się wysokiej jakości tarcicy sosnowej podobnej do tej stosowanej w przemyśle lotniczym, a także sklejki brzozowej, jesionowej, bukowej i lipowej. Do klejenia drewna stosuje się wodoodporny klej o wysokich właściwościach fizycznych i mechanicznych.W przypadku ogrodzeń elastycznych stosuje się głównie tkaniny techniczne; muszą być wyjątkowo trwałe, odporne na wpływy atmosferyczne i wilgoć, a także na tarcie.W Polsce najczęściej stosuje się tkaninę ognioodporną pokrytą plastikopodobnym PVC.
Ważne jest, aby wykonać prawidłowe cięcie i upewnić się, że panele są ze sobą dokładnie połączone, a także przymocuj je do urządzenia. Do mocowania płaszcza elastycznego ogrodzenia do korpusu stosuje się metalowe paski, które za pomocą śrub dociskają równomiernie tkaninę do korpusu aparatu.
Projektując formę elastycznego ogrodzenia z poduszką powietrzną nie należy zapominać o prawie Pascala, który mówi, że ciśnienie powietrza rozkłada się we wszystkich kierunkach z tą samą siłą. Dlatego powłoka elastycznej przegrody w stanie napompowanym musi mieć postać cylindra lub kuli, albo ich kombinacji.
Konstrukcja i wytrzymałość obudowy
Siły przenoszone są na kadłub WUA od obciążenia przenoszonego przez pojazd, ciężaru mechanizmów elektrowni itp., a także obciążeń od sił zewnętrznych, uderzeń dna w falę i ciśnienia w poduszce powietrznej. Konstrukcja nośna kadłuba amatorskiego WUA to najczęściej płaski ponton, który podpierany jest ciśnieniem w poduszce powietrznej, a w trybie pływającym zapewnia pływalność kadłuba. Na kadłub oddziałują siły skupione, momenty zginające i skręcające z silników (rys. 16), a także momenty żyroskopowe od części wirujących mechanizmów, które występują podczas manewrowania AWP.Najszerzej stosowane są dwa konstruktywne typy budynków dla amatorskich WUA (lub ich kombinacje):
- konstrukcja kratownicowa, w której całkowitą wytrzymałość kadłuba zapewniają płaskie lub przestrzenne kratownice, a poszycie ma jedynie zatrzymywać powietrze w ścieżce powietrza i tworzyć objętości wypornościowe;
- z poszyciem nośnym, gdy całkowitą wytrzymałość kadłuba zapewnia poszycie zewnętrzne współpracujące z wręgami podłużnymi i poprzecznymi.
Konstrukcja kabiny i jej przeszklenie powinny zapewniać możliwość szybkiego wyjścia kierowcy i pasażerów z kabiny, zwłaszcza w razie wypadku lub pożaru. Usytuowanie okien powinno zapewniać kierowcy dobry widok: linia obserwacyjna powinna mieścić się w granicach od 15° w dół do 45° w górę od linii poziomej; widok z boku musi wynosić co najmniej 90 ° z każdej strony.
Przeniesienie mocy do śmigła i doładowania
Najprostsze do produkcji amatorskiej to napędy pasowe i łańcuchowe. Jednak napęd łańcuchowy służy tylko do napędzania śmigieł lub sprężarek, których osie obrotu znajdują się poziomo, a i to tylko wtedy, gdy możliwe jest dobranie odpowiednich kół motocyklowych, ponieważ ich wykonanie jest dość trudne.W przypadku przekładni pasowej klinowej, aby zapewnić trwałość pasów, średnice kół pasowych powinny być dobierane jako maksymalne, jednak prędkość obwodowa pasów nie powinna przekraczać 25 m/s.
Projekt kompleksu podnoszącego i elastycznego ogrodzenia
Kompleks podnoszący składa się z jednostki wtryskowej, kanałów powietrznych, odbiornika i elastycznej osłony poduszki powietrznej (w schematach dysz). Kanały doprowadzające powietrze z dmuchawy do obudowy elastycznej muszą być zaprojektowane z uwzględnieniem wymagań aerodynamiki i zapewnienia minimalnych strat ciśnienia.Elastyczne ogrodzenia amatorskich WUA mają zwykle uproszczoną formę i konstrukcję. Na ryc. 18 przedstawia przykładowe schematy konstrukcyjne przegród elastycznych oraz sposób sprawdzania kształtu przegrody elastycznej po jej zamontowaniu na korpusie aparatu. Ogrodzenia tego typu charakteryzują się dobrą elastycznością, a dzięki zaokrąglonemu kształtowi nie przylegają do nierówności podłoża.
Obliczenia sprężarek, zarówno osiowych, jak i odśrodkowych, są dość skomplikowane i można je wykonać tylko przy użyciu specjalnej literatury.
Urządzenie sterujące z reguły składa się z kierownicy lub pedałów, układu dźwigni (lub okablowania) połączonego ze sterem pionowym, a czasem ze sterem poziomym - windą.
Sterowanie może być wykonane w postaci kierownicy samochodowej lub motocyklowej. Biorąc jednak pod uwagę specyfikę budowy i działania WUA jako samolotu, coraz częściej stosuje się lotniczy projekt sterowania w postaci dźwigni lub pedałów. W najprostszej postaci (rys. 19), przy odchyleniu klamki na boki, ruch przenoszony jest za pomocą dźwigni zamocowanej na rurze na elementy okablowania linki sterowej, a następnie na ster. Ruchy klamki w przód iw tył, możliwe dzięki mocowaniu na zawiasach, są przenoszone przez popychacz, przechodzący wewnątrz rury, na okablowanie windy.
Przy sterowaniu pedałami, niezależnie od jego schematu, konieczne jest zapewnienie możliwości przesuwania siedzenia lub pedałów w celu regulacji zgodnie z indywidualnymi cechami kierowcy. Dźwignie najczęściej wykonane są z duraluminium, rury transmisyjne mocowane są do korpusu za pomocą wsporników. Ruch dźwigni ograniczają otwory w wycięciach w prowadnicach zamontowanych po bokach aparatu.
Przykładową konstrukcję steru w przypadku umieszczenia go w strumieniu powietrza wyrzucanego przez śmigło przedstawiono na rys. 20.
Stery mogą być w pełni obrotowe lub składać się z dwóch części - stałej (stabilizator) i obrotowej (płota steru) z różnymi procentami cięciw tych części. Profile steru dowolnego typu muszą być symetryczne. Stabilizator steru jest zwykle przymocowany do nadwozia; głównym elementem nośnym stabilizatora jest dźwigar, do którego zamocowana jest płetwa steru. Windy, bardzo rzadkie w amatorskich WUA, zbudowane są na tych samych zasadach, a czasem nawet dokładnie tak samo jak stery.
Elementy konstrukcyjne, które przenoszą ruch z elementów sterujących na kierownice i przepustnice silnika, zwykle składają się z dźwigni, drążków, kabli itp. Za pomocą drążków siły są z reguły przenoszone w obu kierunkach, podczas gdy kable działają tylko na trakcję. Najczęściej amatorskie WUA używają systemów połączonych - z kablami i popychaczami.
Redakcyjny
Coraz częściej miłośnicy sportów wodnych i turystyki przywiązują coraz większą wagę do poduszkowców. Przy stosunkowo niskim poborze mocy pozwalają na osiągnięcie dużych prędkości; płytkie i nieprzejezdne rzeki są dla nich dostępne; poduszkowiec może unosić się nad ziemią i nad lodem.Problematykę projektowania małych SVP po raz pierwszy przybliżyliśmy czytelnikom już w czwartym numerze (1965), umieszczając artykuł Yu.A. Budnitsky'ego „Szybujące statki”. Opublikowano krótki zarys rozwoju zagranicznych SVP, w tym opis szeregu sportowych i rekreacyjnych nowoczesnych jedno- i dwumiejscowych SVP. Redakcja przedstawiła doświadczenia samodzielnej konstrukcji takiego aparatu przez rezydenta Rygi O. O. Petersonsa w. Szczególnie duże zainteresowanie wśród naszych czytelników wzbudziła publikacja tego amatorskiego projektu. Wielu z nich chciało zbudować ten sam płaz i poprosił o niezbędną literaturę.
W tym roku wydawnictwo "Sudostroenie" publikuje książkę polskiego inżyniera Jerzego Bena "Modele i poduszkowce amatorskie". Znajdziesz w nim prezentację podstaw teorii powstawania poduszki powietrznej oraz mechaniki ruchu na niej. Autor podaje wskaźniki obliczeniowe niezbędne do samodzielnego projektowania najprostszego poduszkowca, przedstawia trendy i perspektywy rozwoju tego typu statków. Książka zawiera wiele przykładów projektów poduszkowców amatorskich (AHV) zbudowanych w Wielkiej Brytanii, Kanadzie, USA, Francji, Polsce. Książka adresowana jest do szerokiego grona miłośników samodzielnej budowy statków, modelarzy okrętowych, kierowców wodnych. Jej tekst jest bogato ilustrowany rysunkami, rysunkami i fotografiami.
Czasopismo publikuje skrócone tłumaczenie rozdziału tej książki.
Czterech najpopularniejszych zagranicznych SVP
Amerykański poduszkowiec Airskat-240
Podwójne sportowe SVP z poprzecznym symetrycznym układem siedzeń. Instalacja mechaniczna - automob. dv. „Volkswagen” o mocy 38 kW, napędzający osiową czterołopatową sprężarkę i dwułopatowe śmigło w pierścieniu. Sterowanie SVP na kursie odbywa się za pomocą dźwigni połączonej z systemem sterów umieszczonych w nurcie za śmigłem. Wyposażenie elektryczne 12 V. Rozruch silnika - rozrusznik elektryczny. Wymiary urządzenia to 4,4x1,98x1,42 m. Powierzchnia poduszki powietrznej wynosi 7,8 m 2; średnica śmigła 1,16 m, masa brutto 463 kg, prędkość maksymalna na wodzie 64 km/h.Amerykańska firma SVP „Skimmers Incorporated”
Rodzaj pojedynczego skutera SVP. Konstrukcja nadwozia oparta jest na idei wykorzystania kamery samochodowej. Dwucylindrowy silnik motocyklowy o mocy 4,4 kW. Wymiary urządzenia to 2,9x1,8x0,9 m. Powierzchnia poduszki powietrznej to 4,0 m 2; waga brutto - 181 kg. Maksymalna prędkość to 29 km/h.Angielski poduszkowiec „Air Ryder”
Ten dwumiejscowy sprzęt sportowy jest jednym z najpopularniejszych wśród stoczniowców amatorów. Doładowanie osiowe napędzane jest motocyklem dv. objętość robocza 250 cm 3 . Śmigło - dwułopatowe, drewniane; napędzany oddzielnym silnikiem 24 kW. Sprzęt elektryczny o napięciu 12 V z baterią lotniczą. Rozruch silnika - rozrusznik elektryczny. Aparat ma wymiary 3,81x1,98x2,23 m; prześwit 0,03 m; wzrost 0,077 m; powierzchnia poduszki 6,5 m 2; masa własna 181 kg. Rozwija prędkość 57 km/h na wodzie, 80 km/h na lądzie; pokonuje zbocza do 15°.W tabeli 1 przedstawiono dane pojedynczej modyfikacji aparatu.
Angielski starszy wiceprezes „Poduszkowiec”
Lekka łódź turystyczna dla pięciu lub sześciu osób. Istnieją dwie modyfikacje: „MK-1” i „MK-2”. Sprężarka odśrodkowa o średnicy 1,1 m napędzana jest samochodem. dv. „Volkswagen” o pojemności roboczej 1584 cm 3 i zużywa moc 34 kW przy 3600 obr./min.W modyfikacji MK-1 ruch odbywa się za pomocą śmigła o średnicy 1,98 m, napędzanego drugim silnikiem tego samego typu.
W modyfikacji MK-2 zastosowano samochód do ciągu poziomego. dv. „Porsche 912” o pojemności 1582 cm3 i mocy 67 kW. Aparatura sterowana jest za pomocą sterów aerodynamicznych umieszczonych w strumieniu za śmigłem. Wyposażenie elektryczne o napięciu 12 V. Wymiary aparatu to 8,28x3,93x2,23 m. Powierzchnia poduszki powietrznej 32 m2, masa brutto aparatu 2040 kg, prędkość ruchu modyfikacji” MK-1” to 47 km/h, „MK-2” – 55 km/h
Uwagi
1. Uproszczony sposób doboru śmigła według znanej wartości oporu, prędkości obrotowej i prędkości postępowej podano w.2. Obliczenia napędów pasowych i łańcuchowych można wykonywać przy użyciu norm ogólnie przyjętych w inżynierii krajowej.
Prototypem prezentowanej amfibii był pojazd z poduszką powietrzną (AVP) o nazwie „Aerojeep”, którego publikacja znalazła się w czasopiśmie. Podobnie jak poprzednia maszyna, nowa maszyna jest jednosilnikowa, jednowirnikowa z rozproszonym przepływem powietrza. Ten model jest również trójką, z umiejscowieniem pilota i pasażerów w kształcie litery T: pilot jest z przodu pośrodku, a pasażerowie po bokach, z tyłu. Chociaż nic nie stoi na przeszkodzie, aby czwarty pasażer siedział za kierowcą, długość siedzenia i moc montażu śmigła w zupełności wystarczają.
Nowa maszyna, oprócz ulepszonych parametrów technicznych, posiada szereg cech konstrukcyjnych, a nawet innowacji, które zwiększają jej niezawodność w działaniu i przeżywalność – w końcu płaz to ptactwo wodne. Nazywam go „ptakiem”, ponieważ porusza się w powietrzu zarówno nad wodą, jak i nad ziemią.
Strukturalnie nowa maszyna składa się z czterech głównych części: korpusu z włókna szklanego, resoru pneumatycznego, elastycznego ogrodzenia (spódnicy) i zespołu śmigła.
Prowadząc opowieść o nowym samochodzie, nieuchronnie będziesz musiał się powtarzać – w końcu projekty są pod wieloma względami podobne.
Kadłub amfibii identyczny z pierwowzorem zarówno pod względem wielkości, jak i konstrukcji - włókno szklane, podwójne, trójwymiarowe, składa się z wewnętrznej i zewnętrznej skorupy. Warto również zauważyć, że otwory w powłoce wewnętrznej w nowym aparacie znajdują się teraz nie na górnej krawędzi boków, ale mniej więcej pośrodku między nią a dolną krawędzią, co zapewnia szybsze i stabilniejsze tworzenie poduszka powietrzna. Same otwory nie są już podłużne, ale okrągłe, o średnicy 90 mm. Jest ich około 40 i są równomiernie rozmieszczone po bokach i z przodu.
Każda skorupa została sklejona w swojej matrycy (używanej z poprzedniego projektu) z dwóch lub trzech warstw włókna szklanego (a spód – z czterech warstw) na spoiwie poliestrowym. Oczywiście żywice te ustępują żywicom winyloestrowym i epoksydowym pod względem przyczepności, stopnia filtracji, kurczliwości i uwalniania szkodliwych substancji po wyschnięciu, ale mają niezaprzeczalną przewagę cenową - są znacznie tańsze, co jest ważne. Tym, którzy zamierzają stosować takie żywice, przypomnę, że pomieszczenie, w którym wykonywane są prace, musi mieć dobrą wentylację i temperaturę co najmniej +22 °C.
1 - segment (zestaw 60 sztuk); 2 - balon; 3 - kaczka cumownicza (3 szt.); 4 - osłona przeciwwiatrowa; 5 - poręcz (2 szt.); 6 – siatka ochronna śmigła; 7 - zewnętrzna część kanału pierścieniowego; 8 – ster (2 szt.); 9 – dźwignia sterująca; 10 - właz w tunelu umożliwiający dostęp do zbiornika paliwa i akumulatora; 11 – fotel pilota; 12 – kanapa pasażerska; 13 - obudowa silnika; 14 - wiosło (2 szt.); 15 - tłumik; 16 - wypełniacz (polistyren); 17 - wewnętrzna część kanału pierścieniowego; 18 - latarniowe światło nawigacyjne; 19 - śmigło; 20 – tuleja śmigła; 21 - napędowy pasek zębaty; 22 - węzeł do mocowania butli do korpusu; 23 – punkt mocowania segmentu do korpusu; 24 - silnik na uchwycie silnika; 25 - wewnętrzna skorupa ciała; 26 - wypełniacz (polistyren); 27 - zewnętrzna powłoka ciała; 28 - panel rozdzielający strumień wtryskiwanego powietrza
Matryce wykonano wcześniej według wzorca z tych samych mat szklanych na tej samej żywicy poliestrowej, jedynie grubość ich ścianek była większa i wynosiła 7-8 mm (dla łusek obudowy ok. 4 mm). Przed wypaleniem elementów z powierzchni roboczej matrycy starannie usunięto wszelkie nierówności i rysy, a następnie pokryto ją trzykrotnie woskiem rozcieńczonym w terpentynie i wypolerowano. Następnie cienką warstwę (do 0,5 mm) czerwonego żelkotu (kolorowego lakieru) nałożono na powierzchnię za pomocą spryskiwacza (lub wałka).
Po wyschnięciu rozpoczęto proces klejenia skorupy przy użyciu następującej technologii. Najpierw za pomocą wałka woskową powierzchnię matrycy i jedną stronę stackomatu (o mniejszych porach) smaruje się żywicą, a następnie matę nakłada się na matrycę i wałkuje aż do całkowitego usunięcia powietrza spod warstwy ( w razie potrzeby w macie można zrobić małą szczelinę). Kolejne warstwy mat szklanych układa się w ten sam sposób do wymaganej grubości (3-4 mm), z ewentualnym montażem elementów wpuszczanych (metalowych i drewnianych). Nadmiarowe płatki wzdłuż krawędzi zostały odcięte podczas klejenia „na mokro”.
a - powłoka zewnętrzna;
b - powłoka wewnętrzna;
1 - narty (drzewo);
2 - płyta nośna (drewno)
Po oddzielnym wykonaniu skorupy zewnętrznej i wewnętrznej, zostały one połączone, przymocowane zaciskami i wkrętami samogwintującymi, a następnie sklejone po obwodzie paskami tej samej maty szklanej o szerokości 40–50 mm, posmarowanej żywicą poliestrową, z której zostały wykonane. Po przymocowaniu muszli do krawędzi za pomocą nitów płatkowych, na obwodzie zamocowano pionowy pasek boczny z 2 mm duraluminium o szerokości co najmniej 35 mm.
Dodatkowo za pomocą kawałków włókna szklanego impregnowanego żywicą dokładnie sklej wszystkie narożniki i miejsca wkręcania łączników. Zewnętrzna powłoka pokryta jest od góry żelkotem - żywicą poliestrową z dodatkami akrylowymi i woskiem, które dodają połysku i wodoodporności.
Należy zauważyć, że tą samą technologią (z jej wykorzystaniem wykonano skorupy zewnętrzne i wewnętrzne) sklejono również mniejsze elementy: wewnętrzną i zewnętrzną powłokę dyfuzora, stery kierunku, pokrywę silnika, deflektor wiatru, tunel oraz siedzenie kierowcy. Zbiornik gazu o pojemności 12,5 litra (przemysłowy z Włoch) jest wkładany do wnętrza obudowy, do konsoli, przed zamocowaniem dolnej i górnej części kufrów.
skorupa wewnętrzna z wylotami powietrza tworzącymi poduszkę powietrzną; nad otworami rząd zacisków kablowych do zaczepiania końców szalika segmentu spódnicy; dwie drewniane narty przyklejone do spodu
Tym, którzy dopiero zaczynają pracę z włóknem szklanym, polecam rozpoczęcie produkcji łodzi od tych drobnych elementów. Łączna masa kadłuba z włókna szklanego wraz z nartami i listwą ze stopu aluminium, dyfuzorem i sterami wynosi od 80 do 95 kg.
Przestrzeń między pociskami służy jako kanał powietrzny wzdłuż obwodu aparatu od rufy po obu stronach do dziobu. Górne i dolne części tej przestrzeni wypełnione są pianką budowlaną, która zapewnia optymalny przekrój kanałów powietrznych i dodatkową wyporność (a tym samym przeżywalność) aparatu. Kawałki tworzywa piankowego zostały sklejone tym samym spoiwem poliestrowym, a paski włókna szklanego, również impregnowane żywicą, zostały przyklejone do muszli. Ponadto powietrze wydostaje się z kanałów powietrznych przez równomiernie rozmieszczone otwory o średnicy 90 mm w zewnętrznej powłoce, „opiera się” o segmenty osłony i tworzy poduszkę powietrzną pod aparatem.
Do spodu zewnętrznej powłoki kadłuba przyklejona jest para podłużnych nart wykonanych z drewnianych prętów chroniących przed uszkodzeniami z zewnątrz, a w części rufowej kokpitu (czyli od wewnątrz) znajduje się pod- drewniana płyta silnika.
Balon. Nowy model poduszkowca ma prawie dwukrotnie większą wyporność (350 - 370 kg) niż poprzedni. Udało się to osiągnąć poprzez zamontowanie nadmuchiwanego balonu pomiędzy korpusem a segmentami elastycznego ogrodzenia (spódnicy). Balon jest sklejony z materiału PVC Uіpurіap, wyprodukowanego w Finlandii o gęstości 750 g/m 2 , zgodnie z kształtem ciała w planie. Materiał został przetestowany na dużych przemysłowych poduszkowcach, takich jak Khius, Pegasus, Mars. Aby zwiększyć przeżywalność, butla może składać się z kilku komór (w tym przypadku trzech, każda z własnym zaworem napełniającym). Przedziały z kolei można podzielić na pół wzdłuż przegrodami wzdłużnymi (ale ta wersja ich wykonania jest jeszcze tylko w projekcie). Dzięki takiemu projektowi zepsuty przedział (a nawet dwa) pozwoli na dalsze poruszanie się po trasie, a tym bardziej na dotarcie do wybrzeża w celu naprawy. W celu ekonomicznego cięcia materiału walec podzielony jest na cztery sekcje: dziobową, dwie rufową. Każda sekcja z kolei jest sklejona z dwóch części (połówek) skorupy: dolnej i górnej - ich wzory są lustrzane. W tej wersji cylindra przedziały i sekcje nie pasują do siebie.
a - powłoka zewnętrzna; b - powłoka wewnętrzna;
1 - odcinek nosa; 2 - sekcja boczna (2 szt.); 3 - sekcja rufowa; 4 - przegroda (3 szt.); 5 - zawory (3 szt.); 6 - liktros; 7 - fartuch
Na górze cylindra naklejony jest „lyktros” - złożony na pół pasek materiału Vinyplan 6545 „Arktik”, z osadzonym wzdłuż zagięcia plecionym nylonowym sznurkiem, impregnowanym klejem „900I”. „Liktros” jest nałożony na szynę boczną, a za pomocą plastikowych śrub cylinder jest przymocowany do aluminiowej listwy przymocowanej do korpusu. Ten sam pasek (tylko bez dołączonego sznurka) jest przyklejony do balonu i od dołu do przodu („o wpół do siódmej”) tzw. „fartuch” - do którego górne części segmentów (języków) elastyczne ogrodzenia są wiązane. Później do przedniej części cylindra przyklejono gumowy zderzak.
Miękka elastyczna osłona„Aerojeep” (spódnica) składa się z oddzielnych, ale identycznych elementów – segmentów, skrojonych i uszytych z gęstej lekkiej tkaniny lub materiału foliowego. Pożądane jest, aby tkanina była hydrofobowa, nie twardnieła na zimno i nie przepuszczała powietrza.
Ponownie użyłem materiału Vinyplan 4126, tylko o mniejszej gęstości (240 g/m2), ale domowa tkanina typu perkal jest całkiem odpowiednia.
Segmenty są nieco mniejsze niż w modelu „bez balonika”. Wzór segmentu jest prosty i można go albo uszyć samodzielnie, nawet ręcznie, albo spawać prądami o wysokiej częstotliwości (FA).
Segmenty są przywiązane językiem pokrywy do lippazy balonu (dwa na jednym końcu, podczas gdy węzły znajdują się wewnątrz pod spódnicą) na całym obwodzie Aeroamfibii. Dwa dolne narożniki segmentu, za pomocą nylonowych zacisków konstrukcyjnych, są swobodnie zawieszone na stalowej linie o średnicy 2–2,5 mm, owiniętej wokół dolnej części wewnętrznej powłoki obudowy. Łącznie w spódnicy umieszczonych jest do 60 segmentów. Stalowa linka o średnicy 2,5 mm jest przymocowana do korpusu za pomocą klipsów, które z kolei przyciągane są do wewnętrznej powłoki za pomocą nitów z płatkami.
1 - szalik (materiał „Viniplan 4126”); 2 - język (materiał „Viniplan 4126”); 3 - podkładka (tkanina "Arctic")
Takie mocowanie segmentów fartucha nie przekracza znacząco czasu potrzebnego do wymiany uszkodzonego elementu elastycznego ogrodzenia w porównaniu z poprzednim projektem, w którym każdy był mocowany oddzielnie. Ale jak pokazała praktyka, spódnica okazuje się wydajna, nawet jeśli do 10% segmentów ulegnie awarii i nie jest wymagana ich częsta wymiana.
1 - zewnętrzna powłoka korpusu; 2 - wewnętrzna powłoka ciała; 3 - nakładka (włókno szklane) 4 - pręt (duraluminium, listwa 30x2); 5 - wkręt samogwintujący; 6-cylindrowe lyktrosy; 7 - plastikowa śruba; 8 - balon; 9 - fartuch cylindryczny; 10 - segment; 11 - sznurowanie; 12 - klips; 13-kołnierz (plastik); 14-kabel d2,5; nit 15-strunowy; 16-przelotka
Instalacja śmigła składa się z silnika, sześciołopatowego śmigła (wentylatora) i przekładni.
Silnik- RMZ-500 (podobny do Rotax 503) ze skutera śnieżnego Taiga. Wyprodukowany przez Russian Mechanics OJSC na licencji austriackiej firmy Rotax. Silnik jest dwusuwowy, z płatkowym zaworem wlotowym i wymuszonym chłodzeniem powietrzem. Stała się niezawodną, wystarczająco mocną (około 50 KM) i nie ciężką (około 37 kg), a co najważniejsze stosunkowo niedrogą jednostką. Paliwo - benzyna AI-92 zmieszana z olejem do silników dwusuwowych (na przykład krajowy MGD-14M). Średnie zużycie paliwa - 9 - 10 l/h. Silnik zamontowano w części rufowej aparatu, na uchwycie silnika przymocowanym do spodu kadłuba (a raczej do drewnianej płyty silnika). Motorama stała się wyższa. Odbywa się to dla wygody oczyszczenia tylnej części kokpitu ze śniegu i lodu, które dostają się tam bokami i tam gromadzą, a po zatrzymaniu zamarzają.
1 - wał wyjściowy silnika; 2 - prowadzące koło zębate (32 zęby); 3 - pasek zębaty; 4 - napędzane koło zębate; 5 - nakrętka M20 do montażu osi; 6 - zdalne tuleje (3 szt.); 7 - łożysko (2 szt.); 8 - oś; 9 - tuleja śrubowa; 10 - wspornik tylnego amortyzatora; 11 - przednie podparcie silnika; 12 - przedni wspornik dwunożny (nie pokazano na rysunku, patrz zdjęcie); 13 - zewnętrzny policzek; 14 - wewnętrzny policzek
Śmigło - sześciołopatowe, o stałym skoku, o średnicy 900 mm. (Próbowano zainstalować dwie pięcioostrzowe śruby współosiowe, ale nie powiodła się). Tuleja śruby jest duraluminium, odlew. Ostrza wykonane są z włókna szklanego pokrytego żelkotem. Oś piasty śrubowej została przedłużona, chociaż pozostały na niej stare łożyska 6304. Oś zamontowano na zębatce nad silnikiem i umocowano tu za pomocą dwóch przekładek: dwubelkowej - z przodu i trójbelkowej - z tyłu. Przed śmigłem znajduje się siatka ogrodzeniowa, a za nią pióra steru pneumatycznego.
Przeniesienie momentu obrotowego (obrotu) z wału wyjściowego silnika na piastę śruby napędowej odbywa się za pomocą paska zębatego o przełożeniu 1:2,25 (koło napędowe ma 32 zęby, a napędzane 72).
Strumień powietrza ze ślimaka jest rozdzielany przez przegrodę w kanale pierścieniowym na dwie nierówne części (około 1:3). Mniejsza jej część trafia pod dno kadłuba, aby stworzyć poduszkę powietrzną, a duża część trafia do formowania napędu (trakcji) do ruchu. Kilka słów o cechach prowadzenia płazów, a konkretnie - o początkach ruchu. Gdy silnik pracuje na biegu jałowym, maszyna pozostaje nieruchoma. Wraz ze wzrostem liczby swoich obrotów płaz najpierw unosi się nad powierzchnię nośną, a następnie zaczyna poruszać się do przodu z obrotem od 3200 - 3500 na minutę. W tym momencie ważne jest, zwłaszcza startując z ziemi, aby pilot najpierw uniósł tył aparatu: wtedy tylne segmenty o nic się nie zaczepią, a przednie prześlizgną się po wybojach i przeszkodach.
1 - podstawa (blacha stalowa s6, 2 szt.); 2 - regał portalowy (blacha stalowa s4,2 szt.); 3 - zworka (blacha stalowa s10, 2 szt.)
Sterowanie „Aerojeepem” (zmiana kierunku ruchu) odbywa się za pomocą sterów aerodynamicznych, zamocowanych obrotowo za kanałem pierścieniowym. Układ kierowniczy odchylany jest za pomocą dwuramiennej dźwigni (kierownicy motocyklowej) poprzez włoską linkę Bowdena biegnącą do jednej z płaszczyzn aerodynamicznej kierownicy. Druga płaszczyzna jest połączona z pierwszym sztywnym połączeniem. Na lewym uchwycie dźwigni zamocowana jest dźwignia sterowania przepustnicą gaźnika lub „spust” ze skutera śnieżnego Taiga.
1 - kierownica; 2 - cięgno Bowdena; 3 - węzeł do mocowania warkocza do ciała (2 szt.); 4 - oplot Bowdena kabla; 5 - panel sterowania; 6 - dźwignia; 7 - ciąg (warunkowo nie pokazano fotela bujanego); 8 - łożysko (4 szt.)
Hamowanie odbywa się poprzez „zwolnienie przepustnicy”. W takim przypadku poduszka powietrzna znika, a urządzenie opiera się swoim ciałem na wodzie (lub nartami na śniegu lub ziemi) i zatrzymuje się na skutek tarcia.
Sprzęt i urządzenia elektryczne. Urządzenie wyposażone jest w akumulator, obrotomierz z licznikiem godzin, woltomierz, wskaźnik temperatury głowicy silnika, reflektory halogenowe, przycisk i czek do wyłączenia zapłonu na kierownicy itp. Silnik uruchamia się przez rozrusznik elektryczny. Możliwa jest instalacja dowolnych innych urządzeń.
Amfibia otrzymała nazwę „Rybak-360”. Przeszedł próby morskie na Wołdze: w 2010 roku na wiecu kompanii Velkhod we wsi Emaus koło Tweru w Niżnym Nowogrodzie. Na prośbę Moskiewskiego Komitetu Sportowego brał udział w pokazowych występach podczas uroczystości z okazji Dnia Marynarki Wojennej w Moskwie nad Kanałem Wioślarskim.
Dane techniczne „Aeroamfibia”:
Wymiary gabarytowe, mm:
długość…………………………………………………………………………..3950
szerokość…………………………………………………………………..2400
wzrost………………………………………………………………………….1380
Moc silnika, KM……………………………………………….52
Waga, kg……………………………………………………………………….150
Nośność, kg……………………………………………………….370
Rezerwa paliwa, l……………………………………………………………….12
Zużycie paliwa, l/h………………………………………………..9 - 10
Pokonać przeszkody:
wstać, grad……………………………………………………………….20
fala, m………………………………………………………………………………0,5
Prędkość przelotowa, km/h:
drogą wodną……………………………………………………………………………….50
na ziemi………………………………………………………………………54
na lodzie……………………………………………………………………………….60
M.YAGUBOV Honorowy Wynalazca Moskwy
Budowa pojazdu, który umożliwiałby poruszanie się zarówno po lądzie, jak i na wodzie poprzedziła znajomość historii odkrycia i powstania oryginalnych płazów - pojazdy na poduszce powietrznej(WUA), badanie ich podstawowej struktury, porównanie różnych konstrukcji i schematów.
W tym celu odwiedziłem wiele stron internetowych pasjonatów i twórców WUA (również zagranicznych), z niektórymi zapoznałem się osobiście.
Ostatecznie prototyp projektowanej łodzi przejął angielski „Hovercraft” („hoving ship” – jak nazywa się WUA w Wielkiej Brytanii), zbudowany i przetestowany przez lokalnych entuzjastów. Nasze najciekawsze krajowe maszyny tego typu były w większości tworzone dla organów ścigania, a w ostatnich latach – do celów komercyjnych, miały duże gabaryty, przez co nie nadawały się zbytnio do produkcji amatorskiej.
Mój poduszkowiec (nazywam go „Aerojeep”) jest trzymiejscowy: pilot i pasażerowie są umieszczeni w kształcie litery T, jak na trójkołowym rowerze: pilot jest z przodu pośrodku, a pasażerowie z tyłu są obok siebie. bok, jeden obok drugiego. Maszyna jest jednosilnikowa, z dzielonym przepływem powietrza, dla której specjalny panel jest zainstalowany w jej pierścieniowym kanale nieco poniżej jej środka.
| Dane techniczne poduszkowca | |
|---|---|
| Wymiary gabarytowe, mm: | |
| długość | 3950 |
| szerokość | 2400 |
| Wysokość | 1380 |
| Moc silnika, l. z. | 31 |
| Waga (kg | 150 |
| Nośność, kg | 220 |
| Rezerwa paliwa, l | 12 |
| Zużycie paliwa, l/h | 6 |
| Pokonać przeszkody: | |
| wzrost, stopień. | 20 |
| fala, m | 0,5 |
| Prędkość przelotowa, km/h: | |
| na wodzie | 50 |
| na ziemi | 54 |
| na lodzie | 60 |
Składa się z trzech głównych części: zespołu śmigła z przekładnią, kadłuba z włókna szklanego oraz „spódnicy” – elastycznego ogrodzenia dolnej części kadłuba – by tak rzec, „poszewki na poduszkę” poduszki powietrznej.
 1 - segment (gęsta tkanka); 2 - kaczka cumownicza (3 szt.); 3 - osłona przeciwwiatrowa; 4 - boczny drążek do mocowania segmentów; 5 - uchwyt (2 szt.); 6 - osłona śmigła; 7 - kanał pierścieniowy; 8 - ster (2 szt.); 9 - dźwignia sterowania sterem; 10 - właz dostępowy do zbiornika gazu i akumulatora; 11 - fotel pilota; 12 - kanapa pasażerska; 13 - pokrywa silnika; 14 - silnik; 15 - powłoka zewnętrzna; 16 - wypełniacz (polistyren); 17 - powłoka wewnętrzna; 18 - panel dzielący; 19 - śmigło; 20 - tuleja śmigła; 21 - napędowy pasek zębaty; 22 - węzeł do mocowania dolnej części segmentu. powiększ, 2238x1557, 464 KB |
Kadłub poduszkowca
Jest podwójny: włókno szklane, składa się z wewnętrznej i zewnętrznej skorupy.
Zewnętrzna powłoka ma dość prostą konfigurację - są to po prostu nachylone (około 50° do poziomu) boki bez dna - płaskie prawie na całej szerokości i lekko zakrzywione w górnej części. Dziób jest zaokrąglony, a tył ma formę nachylonej pawęży. W górnej części na obwodzie zewnętrznej powłoki wycinane są podłużne otwory-rowki, a na dole linka otaczająca powłokę jest zamocowana w śrubach oczkowych od zewnątrz w celu przymocowania do niej dolnych części segmentów.
Wewnętrzna powłoka jest bardziej skomplikowana w konfiguracji niż zewnętrzna, ponieważ zawiera prawie wszystkie elementy małego statku (np. łodzi lub łodzi): burty, dno, zakrzywione burty, mały pokład na dziobie (tylko górna część pawęży na rufie), - wykonany jako całość. Dodatkowo pośrodku kokpitu, wzdłuż niego, przyklejony jest do spodu oddzielnie wyprofilowany tunel z puszką pod fotelem kierowcy, w którym mieści się zbiornik paliwa i akumulator, a także kabel gazowy i kabel sterujący sterem.
W tylnej części wewnętrznej skorupy znajduje się rodzaj kupy, uniesiony i otwarty z przodu. Służy jako podstawa pierścieniowego kanału dla śruby, a jego nadproże służy jako separator przepływu powietrza, którego część (przepływ podtrzymujący) jest kierowana do otworu wału, a druga część służy do tworzenia napędu pchnięcie.
Wszystkie elementy kadłuba: skorupę wewnętrzną i zewnętrzną, tunel i kanał pierścieniowy naklejono na matryce z maty szklanej o grubości ok. 2 mm na żywicy poliestrowej. Oczywiście żywice te ustępują żywicom winyloestrowym i epoksydowym pod względem przyczepności, stopnia filtracji, skurczu i uwalniania szkodliwych substancji po wyschnięciu, ale mają niezaprzeczalną przewagę cenową - są znacznie tańsze, co jest ważne. Tym, którzy zamierzają stosować takie żywice, przypomnę, że pomieszczenie, w którym wykonywane są prace, musi mieć dobrą wentylację i temperaturę co najmniej 22°C.
Matryce wykonano wcześniej według wzorca z tych samych mat szklanych na tej samej żywicy poliestrowej, jedynie grubość ich ścianek była większa i wynosiła 7-8 mm (dla łusek obudowy ok. 4 mm). Przed sklejeniem elementów z powierzchni roboczej matrycy starannie usunięto wszelkie nierówności i rysy, a następnie pokryto ją trzykrotnie woskiem rozcieńczonym w terpentynie i wypolerowano. Następnie cienką warstwę (do 0,5 mm) żelkotu (lakieru kolorowego) o wybranym żółtym kolorze nałożono na powierzchnię za pomocą spryskiwacza (lub wałka).
Po wyschnięciu rozpoczęto proces klejenia skorupy przy użyciu następującej technologii. Najpierw za pomocą wałka woskową powierzchnię matrycy oraz bok maty szklanej z mniejszymi porami smaruje się żywicą, a następnie matę nakłada się na matrycę i wałuje aż do całkowitego usunięcia powietrza spod warstwy (jeśli jest to konieczne, w macie można zrobić małą szczelinę). Kolejne warstwy mat szklanych układa się w ten sam sposób do wymaganej grubości (4-5 mm), z ewentualnym montażem elementów wpuszczanych (metalowych i drewnianych). Nadmiar klapek wzdłuż krawędzi jest odcinany podczas klejenia „na mokro”.
Po stwardnieniu żywicy skorupę można łatwo usunąć z matrycy i poddać obróbce: krawędzie są obracane, rowki są wycinane, wiercone są otwory.
Aby zapewnić niezatapialność Aerojeepa, kawałki pianki (na przykład meble) są przyklejone do wewnętrznej powłoki, pozostawiając wolne tylko kanały dla przepływu powietrza na całym obwodzie. Kawałki tworzywa piankowego są sklejone żywicą, a paski maty szklanej, również nasmarowanej żywicą, są przymocowane do powłoki wewnętrznej.
Po wykonaniu oddzielnego płaszcza zewnętrznego i wewnętrznego, są one łączone, mocowane za pomocą zacisków i wkrętów samogwintujących, a następnie łączone (sklejane) po obwodzie paskami tej samej maty szklanej o szerokości 40-50 mm pokrytej żywicą poliestrową, z której same muszle zostały wykonane. Następnie ciało pozostawia się, aż żywica zostanie całkowicie spolimeryzowana.
Dzień później pasek duraluminium o przekroju 30x2 mm jest przymocowany do górnego złącza muszli na obwodzie za pomocą nitów, ustawiając go pionowo (na nim są zamocowane języki segmentów). Płozy drewniane o wymiarach 1500x90x20 mm (długość x szerokość x wysokość) przyklejone są do spodu dna w odległości 160 mm od krawędzi. Jedna warstwa maty szklanej jest przyklejona na górze prowadnic. W ten sam sposób tylko od wewnętrznej strony poszycia, w części rufowej kokpitu, pod silnikiem umieszczona jest podstawa z drewnianej płyty.
Warto zauważyć, że w tej samej technologii, w której wykonano powłoki zewnętrzne i wewnętrzne, sklejono również mniejsze elementy: wewnętrzną i zewnętrzną powłokę dyfuzora, stery, zbiornik paliwa, pokrywę silnika, deflektor wiatru, tunel i fotel kierowcy. Tym, którzy dopiero zaczynają pracę z włóknem szklanym, polecam przygotowanie produkcji łodzi z tych drobnych elementów. Całkowita masa korpusu z włókna szklanego wraz z dyfuzorem i sterami to około 80 kg.
Oczywiście produkcję takiego kadłuba można również powierzyć specjalistom - firmom produkującym łodzie i łodzie z włókna szklanego. Na szczęście w Rosji jest ich dużo, a koszty będą współmierne. Jednak w procesie samodzielnej produkcji możliwe będzie zdobycie niezbędnego doświadczenia oraz możliwość dalszego modelowania i tworzenia różnych elementów i konstrukcji z włókna szklanego.
Instalacja śmigła poduszkowca
Zawiera silnik, śmigło i przekładnię, która przenosi moment obrotowy z pierwszego na drugie.
Zastosowany silnik to BRIGGS & STATTION, wyprodukowany w Japonii na amerykańskiej licencji: 2-cylindrowy, w kształcie litery V, czterosuwowy, 31 KM. z. przy 3600 obr./min. Gwarantowane zasoby motoryczne to 600 tysięcy godzin. Rozruch odbywa się za pomocą rozrusznika elektrycznego z akumulatora, a działanie świec zapłonowych odbywa się za pomocą magneto.
Silnik jest zamontowany na spodzie kadłuba Aerojeepa, a oś piasty śmigła jest zamocowana na obu końcach na wspornikach pośrodku dyfuzora uniesionego nad kadłubem. Przeniesienie momentu obrotowego z wału wyjściowego silnika na piastę odbywa się za pomocą paska zębatego. Koła napędzane i napędzające, podobnie jak pasek, są zębate.
Wprawdzie masa silnika nie jest aż tak duża (około 56 kg), ale jego położenie na dnie znacznie obniża środek ciężkości łodzi, co pozytywnie wpływa na stabilność i manewrowość maszyny, zwłaszcza takiej „ aerofloating”.
Spaliny kierowane są do dolnego strumienia powietrza.
Zamiast zainstalowanego japońskiego można również użyć odpowiednich silników krajowych, na przykład ze skuterów śnieżnych „Buran”, „Lynx” i innych. Nawiasem mówiąc, dla pojedynczego lub podwójnego WUA odpowiednie są mniejsze silniki o mocy około 22 KM. z.
Śmigło jest sześciołopatowe, o stałym skoku (kąt natarcia ustawiony na lądzie) łopat.
 1 - ściany; 2 - okładka z językiem. |
Integralną częścią instalacji śmigła powinien być również kanał pierścieniowy śmigła, chociaż jego podstawa (dolny sektor) jest zintegrowana z wewnętrzną powłoką obudowy. Kanał pierścieniowy, podobnie jak korpus, również jest kompozytowy, sklejany z zewnętrznej i wewnętrznej skorupy. Właśnie w miejscu, w którym jego dolny sektor łączy się z górnym, umieszczona jest przegroda z włókna szklanego, która oddziela przepływ powietrza wytworzony przez śmigło (a przeciwnie, łączy ściany dolnego sektora wzdłuż cięciwy).
Silnik umieszczony na pawęży w kokpicie (za siedzeniem pasażera) jest zamknięty od góry maską z włókna szklanego, a śmigło oprócz dyfuzora jest również osłonięte drucianą kratką z przodu.
Miękkie elastyczne ogrodzenie poduszkowca (spódnicy) składa się z oddzielnych, ale identycznych segmentów, wyciętych i uszytych z gęstej lekkiej tkaniny. Pożądane jest, aby tkanina była hydrofobowa, nie twardnieła na zimno i nie przepuszczała powietrza. Użyłem fińskiego materiału Vinyplan, ale domowa tkanina typu perkal jest w porządku. Wzór segmentów jest prosty i można go nawet uszyć ręcznie.
Każdy segment jest przymocowany do ciała w następujący sposób. Język przerzucamy przez boczny pionowy drążek, z zakładką 1,5 cm; na nim jest język sąsiedniego segmentu, a oba w miejscu zakładki są mocowane na pręcie specjalnym klipsem typu „krokodyl”, tylko bez zębów. I tak na całym obwodzie „Aerojeepa”. Aby zapewnić niezawodność, możesz również umieścić klips na środku języka. Dwa dolne rogi segmentu za pomocą nylonowych zacisków są swobodnie zawieszone na kablu owiniętym wokół dolnej części zewnętrznej powłoki obudowy.
Taka kompozytowa konstrukcja spódnicy pozwala na łatwą wymianę uszkodzonego segmentu, co zajmie 5-10 minut. Należałoby powiedzieć, że projekt okazuje się skuteczny, jeśli do 7% segmentów ulegnie awarii. Łącznie umieszcza się je na spódnicy do 60 sztuk.
Zasada ruchu poduszkowiec następny. Po uruchomieniu silnika i pracy na biegu jałowym urządzenie pozostaje na swoim miejscu. Wraz ze wzrostem liczby obrotów śmigło zaczyna napędzać mocniejszy przepływ powietrza. Jej część (duża) tworzy napęd i zapewnia ruch łodzi do przodu. Pozostała część przepływu przechodzi pod przegrodą do bocznych kanałów powietrznych kadłuba (wolna przestrzeń między pociskami aż do samego dziobu), a następnie przez szczeliny w poszyciu zewnętrznym równomiernie wchodzi w segmenty. Równocześnie z początkiem ruchu, przepływ ten tworzy pod dnem poduszkę powietrzną, unosząc urządzenie nad leżącą poniżej powierzchnię (czy to glebę, śnieg czy wodę) o kilka centymetrów.
Obrót „Aerojeepa” odbywa się za pomocą dwóch sterów, odchylających „do przodu” strumień powietrza na bok. Stery sterowane są za pomocą dwuramiennej dźwigni kolumny kierownicy typu motocyklowego, za pomocą linki Bowdena biegnącej wzdłuż prawej burty między muszlami do jednego ze sterów. Druga kierownica jest połączona z pierwszym sztywnym drążkiem.
Na lewym uchwycie dźwigni dwuramiennej zamocowana jest również dźwignia sterowania przepustnicą gaźnika (analog do uchwytu przepustnicy).
Aby obsługiwać poduszkowiec, musisz zarejestrować go w lokalnej inspekcji państwowej ds. małych łodzi (GIMS) i uzyskać bilet na statek. Aby uzyskać zaświadczenie o prawie do kierowania łodzią, należy również przejść szkolenie z zakresu zarządzania.
Jednak nawet te kursy są nadal dalekie od posiadania instruktorów do pilotowania poduszkowców. Dlatego każdy pilot musi samodzielnie opanować zarządzanie WUA, dosłownie krok po kroku, zdobywając odpowiednie doświadczenie.
Wszystko zaczęło się od tego, że chciałem zrobić jakiś projekt i zaangażować w niego mojego wnuka. Mam za sobą duże doświadczenie inżynierskie, więc nie szukałem prostych projektów, a potem pewnego dnia oglądając telewizję zobaczyłem łódkę, która poruszała się dzięki śrubie napędowej. "Fajne rzeczy!" - pomyślałem i zacząłem przeszukiwać przestrzenie Internetu w poszukiwaniu przynajmniej niektórych informacji.
Wzięliśmy silnik ze starej kosiarki i kupiliśmy sam układ (kosztuje 30 USD). To dobrze, ponieważ wymaga tylko jednego silnika, podczas gdy większość tych łodzi wymaga dwóch silników. Od tej samej firmy kupiliśmy śmigło, piastę śmigła, tkaninę poduszki powietrznej, żywicę epoksydową, włókno szklane i śruby (sprzedają je wszystkie w jednym zestawie). Pozostałe materiały są dość powszechne i można je kupić w każdym sklepie z narzędziami. Ostateczny budżet nieznacznie przekroczył 600 USD.
Krok 1: Materiały
Z materiałów, których będziesz potrzebować: styropian, sklejka, zestaw firmy Universal Hovercraft (~500 USD). Zestaw zawiera wszystkie drobiazgi potrzebne do wykonania projektu: plan, włókno szklane, śmigło, piasta śmigła, tkanina poduszki powietrznej, klej, żywica epoksydowa, tuleje itp. Jak pisał w opisie, za wszystkie materiały zajęło to około 600 USD.
Krok 2: Wykonanie ramki
Bierzemy piankę (grubość 5 cm) i wycinamy z niej prostokąt o wymiarach 1,5 na 2 metry. Takie wymiary zapewnią wyporność dla wagi ~270 kg. Jeśli 270 kg wydaje się za mało, możesz wziąć kolejny z tego samego arkusza i przymocować go do dna. Za pomocą wyrzynarki wycinamy dwa otwory: jeden do napływu powietrza, drugi do napompowania poduszki.
Krok 3: Przykryj włóknem szklanym
Dolna część obudowy musi być wodoodporna, w tym celu pokrywamy ją włóknem szklanym i żywicą epoksydową. Aby wszystko wyschło prawidłowo, bez wybrzuszeń i szorstkości, należy pozbyć się pęcherzyków powietrza, które mogą powstać. Aby to zrobić, możesz użyć odkurzacza przemysłowego. Włókno szklane pokrywamy warstwą folii, a następnie przykrywamy kocem. Powłoka jest potrzebna, aby koc nie przyklejał się do włókna. Następnie przykrywamy koc kolejną warstwą folii i przyklejamy go do podłogi taśmą klejącą. Wykonujemy małe nacięcie, wkładamy do niego bagażnik odkurzacza i włączamy. Pozostawiamy go w tej pozycji na kilka godzin, po zakończeniu zabiegu plastik można bez wysiłku zeskrobać z włókna szklanego, nie będzie się do niego przywierał.
Krok 4: Spód obudowy jest gotowy
Dolna część obudowy jest gotowa, a teraz wygląda jak na zdjęciu.
Krok 5: Tworzenie fajki
Rura wykonana jest ze styropianu o grubości 2,5 cm Trudno opisać cały proces, ale jest to szczegółowo opisane w planie, na tym etapie nie mieliśmy żadnych problemów. Zaznaczę tylko, że krążek ze sklejki jest tymczasowy i zostanie usunięty w kolejnych krokach.
Krok 6: Uchwyt silnika
Projekt nie jest skomplikowany, jest zbudowany ze sklejki i prętów. Umieszczony dokładnie w środku kadłuba łodzi. Mocuje się za pomocą kleju i śrub.
Krok 7: Śmigło
Śmigło można nabyć w dwóch formach: gotowej i „półproduktu”. Gotowy produkt z reguły jest znacznie droższy, a kupując półprodukt można sporo zaoszczędzić. Więc zrobiliśmy.
Im bliżej krawędzi wylotu powietrza znajdują się łopatki śmigła, tym bardziej wydajnie działa to drugie. Po ustaleniu szczeliny możesz szlifować ostrza. Po zakończeniu szlifowania konieczne jest wyważenie ostrzy, aby w przyszłości nie było wibracji. Jeśli jedno z ostrzy waży więcej niż drugie, należy wyrównać wagę, ale nie przez obcinanie końcówek i szlifowanie. Po znalezieniu równowagi można nałożyć kilka warstw farby, aby utrzymać ją na swoim miejscu. Dla bezpieczeństwa pożądane jest pomalowanie końcówek ostrzy na biało.
Krok 8: Airbox
Komora powietrzna oddziela przepływ powietrza wchodzącego i wychodzącego. Wykonany ze sklejki 3mm.
Krok 9: Instalowanie Airboxa
Poduszkę mocuje się na klej, ale można też użyć włókna szklanego, ja wolę zawsze używać włókna.
Krok 10: Przewodniki
Prowadnice wykonane są ze sklejki o grubości 1 mm. Aby nadać im siłę, przykryj jedną warstwą włókna szklanego. Zdjęcie jest mało widoczne, ale nadal można zauważyć, że obie prowadnice są połączone ze sobą na dole aluminiowym prętem, odbywa się to tak, aby działały synchronicznie.
Krok 11: Kształtowanie łodzi, dodawanie paneli bocznych
Obrysy kształtu/konturu wykonuje się na dole, po czym do wkrętów mocuje się drewnianą deskę zgodnie z obrysami. Sklejka 3 mm dobrze się wygina i układa w pożądanym przez nas kształcie. Następnie mocujemy i przyklejamy belkę 2 cm wzdłuż górnej krawędzi boków sklejki. Dodaj belkę poprzeczną i zainstaluj uchwyt, który będzie kierownicą. Do niej podłączamy kable wystające z zamontowanych wcześniej kierownic. Teraz możesz pomalować łódź, wskazane jest nałożenie kilku warstw. Wybraliśmy kolor biały, dzięki temu nawet przy długich bezpośrednich promieniach słońca ciało praktycznie się nie nagrzewa.
Muszę powiedzieć, że płynie żwawo i to się podoba, ale sterowanie mnie zaskoczyło. Przy średnich prędkościach uzyskuje się skręty, ale przy dużej prędkości łódź najpierw ześlizguje się w bok, a następnie przez bezwładność cofa się na jakiś czas. Chociaż trochę się dostosowuję, zdałem sobie sprawę, że przechylenie ciała w kierunku zakrętu i lekkie zwolnienie gazu może znacznie ten efekt zniwelować. Ciężko określić dokładną prędkość, bo na łodzi nie ma prędkościomierza, ale czuje się całkiem nieźle, a za łodzią wciąż jest przyzwoity szlak i fale.
W dniu testu łódź była testowana przez około 10 osób, najcięższa ważyła około 140 kg i wytrzymała, choć na pewno nie udało mu się wycisnąć dostępnej nam prędkości. Przy wadze do 100 kg łódź płynie żwawo.
Dołączyć do klubu
uczyć się o najbardziej interesujący instrukcje raz w tygodniu, podziel się swoimi i weź udział w losowaniach!
