Nevyhovujúci stav cestnej siete a takmer úplná absencia cestnej infraštruktúry na väčšine regionálnych trás vyvoláva potrebu hľadať vozidlá fungujúce na iných fyzikálnych princípoch. Jedným z takýchto prostriedkov je vznášadlo schopné premiestňovať ľudí a tovar v teréne.
Vznášadlo, nesúce zvučný odborný výraz „vznášadlo“, sa od tradičných modelov člnov a áut líši nielen schopnosťou pohybu na akomkoľvek povrchu (rybník, pole, močiar atď.), ale aj schopnosťou vyvinúť slušnú rýchlosť. . Jedinou požiadavkou na takúto „cestu“ je, aby bola viac-menej rovnomerná a relatívne mäkká.
Použitie vzduchového vankúša terénnym vozidlom si však vyžaduje pomerne vážne náklady na energiu, čo zase znamená výrazné zvýšenie spotreby paliva. Fungovanie vznášadla (HVAC) je založené na kombinácii nasledujúcich fyzikálnych princípov:
- Nízky špecifický tlak SVP na povrch pôdy alebo vody.
- Vysoká rýchlosť pohybu.
Tento faktor má pomerne jednoduché a logické vysvetlenie. Plocha kontaktných plôch (spodná časť prístroja a napríklad pôda) zodpovedá alebo presahuje plochu SVP. Technicky vzaté, vozidlo dynamicky vytvára potrebné množstvo opornej tyče.
Pretlak vytvorený v špeciálnom zariadení oddeľuje stroj od podpery do výšky 100-150 mm. Práve tento vzduchový vankúš prerušuje mechanický kontakt plôch a minimalizuje odpor voči translačnému pohybu vznášadla v horizontálnej rovine.
Napriek schopnosti rýchleho a hlavne ekonomického pohybu je dosah vznášadla na zemskom povrchu výrazne obmedzený. Asfaltové oblasti, tvrdé skaly s prítomnosťou priemyselných nečistôt alebo tvrdých kameňov na to absolútne nie sú vhodné, pretože riziko poškodenia hlavného prvku SVP - spodnej časti vankúša sa výrazne zvyšuje.
Za optimálnu trasu vznášadla sa teda dá považovať taká, kde treba veľa plávať a miestami málo jazdiť. V niektorých krajinách, napríklad v Kanade, používajú vznášadlá záchranári. Podľa niektorých správ sú zariadenia tohto dizajnu v prevádzke s armádami niektorých členských krajín NATO.
Prečo existuje túžba vyrobiť si vznášadlo vlastnými rukami? Existuje niekoľko dôvodov:
To je dôvod, prečo SVP nedostali širokú distribúciu. Vskutku, ako drahú hračku si môžete kúpiť štvorkolku alebo snežný skúter. Ďalšou možnosťou je vyrobiť si loď-auto sami.
Pri výbere pracovnej schémy je potrebné určiť konštrukciu trupu, ktorá najlepšie vyhovuje špecifikovaným technickým podmienkam. Všimnite si, že vytvorenie SVP pre domácich majstrov s montážnymi výkresmi domácich prvkov je celkom realistické.
Hotové kresby domácich vznášadiel oplývajú špecializovanými zdrojmi. Analýza praktických testov ukazuje, že najúspešnejšou možnosťou, ktorá vyhovuje podmienkam vznikajúcim pri pohybe vodou a pôdou, sú vankúše tvorené komorovou metódou.
Pri výbere materiálu pre hlavný konštrukčný prvok vozidla so vzduchovým vankúšom - trup, zvážte niekoľko dôležitých kritérií. Po prvé, je to jednoduchosť a jednoduchosť spracovania. Po druhé, malá špecifická hmotnosť materiálu. Práve tento parameter zabezpečuje, že SVP patrí do kategórie „obojživelníkov“, to znamená, že v prípade núdzového zastavenia plavidla nehrozí zaplavenie.
Na výrobu trupu sa spravidla používa 4 mm preglejka a nadstavby sú vyrobené z peny. To výrazne znižuje vlastnú hmotnosť konštrukcie. Po prelepení vonkajších plôch penou a následnom prelakovaní model získava pôvodné črty vzhľadu originálu. Na zasklenie kabíny sa používajú polymérne materiály a zvyšné prvky sú ohýbané z drôtu.
Výroba takzvanej sukne bude vyžadovať hustú nepremokavú tkaninu vyrobenú z polymérového vlákna. Po strihaní sú diely zošité dvojitým tesným švom a lepenie pomocou vodotesného lepidla. To poskytuje nielen vysoký stupeň štrukturálnej spoľahlivosti, ale tiež umožňuje skryť montážne spoje pred zvedavými očami.
Konštrukcia elektrárne zahŕňa prítomnosť dvoch motorov: pochodovanie a nútenie. Sú vybavené bezkomutátorovými elektromotormi a dvojlistovými vrtuľami. Proces ich riadenia vykonáva špeciálny regulátor.
Napájacie napätie je napájané z dvoch batérií, ktorých celková kapacita je 3 000 miliampérov za hodinu. Pri maximálnej úrovni nabitia je možné SVP prevádzkovať 25-30 minút.
Pozor, iba DNES!
V Rusku existujú celé komunity ľudí, ktorí zbierajú a vyvíjajú amatérske vznášadlá. Ide o veľmi zaujímavú, no, žiaľ, náročnú a zďaleka nie lacnú činnosť.
Výroba karosérií KVP
Je známe, že vznášadlá zažívajú oveľa menej stresu ako bežné hobľovacie člny a člny. Celé zaťaženie prevezme flexibilný plot. Kinetická energia pri pohybe sa neprenáša do trupu a táto okolnosť umožňuje namontovať akýkoľvek trup bez zložitých pevnostných výpočtov. Jediným obmedzením pre amatérsky trup STOL je hmotnosť. Toto je potrebné vziať do úvahy pri vykonávaní teoretických výkresov.
Ďalším dôležitým aspektom je miera odporu proti prichádzajúcemu prúdu vzduchu. Aerodynamické charakteristiky totiž priamo ovplyvňujú spotrebu paliva, ktorá je aj pri amatérskych vznášadlách porovnateľná so spotrebou priemerného SUV. Profesionálny aerodynamický projekt stojí veľa peňazí, takže amatérski dizajnéri robia všetko "od oka", jednoducho si požičiavajú línie a tvary od lídrov automobilového alebo leteckého priemyslu. O autorských právach v tomto prípade nemôžete premýšľať.
Na výrobu trupu budúcej lode môžete použiť smrekové lamely. Ako opláštenie - preglejka s hrúbkou 4 mm, ktorá je pripevnená epoxidovým lepidlom. Prilepenie preglejky hustou tkaninou (napríklad sklolaminátom) je nepraktické z dôvodu výrazného zvýšenia hmotnosti konštrukcie. Toto je technologicky najnekomplikovanejší spôsob.
Najsofistikovanejšie členovia komunity vytvárajú sklolaminátové kryty z vlastných počítačových 3D modelov alebo podľa oka. Na začiatok sa vytvorí prototyp a odstráni sa materiál, ako je penový plast, z ktorého sa odstráni matrica. Ďalej sa trupy vyrábajú rovnakým spôsobom ako člny a člny zo sklenených vlákien.
Nepotopiteľnosť trupu možno dosiahnuť mnohými spôsobmi. Napríklad inštaláciou vodotesných priečok do bočných priehradiek. Ešte lepšie je, že tieto priehradky môžete vyplniť penou. Pod flexibilný plot môžete nainštalovať nafukovacie balóny, podobne ako člny z PVC.
elektráreň SVP
Hlavnou otázkou je koľko, a stretáva sa s projektantom počas celého návrhu energetického systému. Koľko motorov, koľko má vážiť rám a motor, koľko ventilátorov, koľko lopatiek, koľko otáčok, koľko stupňov spraviť uhol nábehu a nakoniec koľko to bude stáť. Práve táto etapa je najnákladnejšia, pretože v remeselných podmienkach nie je možné postaviť spaľovací motor alebo lopatku ventilátora s požadovanou účinnosťou a hlučnosťou. Takéto veci si musíte kúpiť a nie sú lacné.
Najťažšou etapou montáže bola inštalácia flexibilného plotu člna, ktorý drží vzduchový vankúš presne pod trupom. Je známe, že vďaka neustálemu kontaktu s nerovným terénom je náchylný na rýchle opotrebovanie. Preto sa na jeho vytvorenie použila plátno. Zložitá konfigurácia plotových spojov si vyžiadala spotrebu takejto tkaniny v množstve 14 metrov. Jeho odolnosť proti opotrebeniu možno zvýšiť impregnáciou gumovým lepidlom s prídavkom hliníkového prášku. Tento povlak má veľký praktický význam. V prípade opotrebovania alebo roztrhnutia flexibilného plotu je možné ho jednoducho obnoviť. Analogicky s budovaním behúňa auta. Skôr ako sa pustíte do výroby plotu, mali by ste sa podľa autora projektu zásobiť maximálnou trpezlivosťou.
Inštalácia hotového plotu, ako aj samotná montáž trupu sa musí vykonať za predpokladu, že budúca loď je naklonená. Po raskantovy prípade môžete nainštalovať elektráreň. Na túto operáciu budete potrebovať hriadeľ s rozmermi 800 x 800. Po pripojení riadiaceho systému k motoru prichádza najvzrušujúcejší moment z celého procesu – testovanie člna v reálnych podmienkach.
Kvalita cestnej siete v našej krajine nie je veľmi žiaduca. Výstavba dopravnej infraštruktúry v niektorých oblastiach nie je z ekonomických dôvodov realizovateľná. S pohybom ľudí a tovaru v takýchto oblastiach si dobre poslúžia vozidlá fungujúce na iných fyzikálnych princípoch. Urob si sám v plnej veľkosti vznášadlo nemožno postaviť v remeselných podmienkach, ale veľké modely sú celkom možné.
Vozidlá tohto typu sú schopné pohybu na akomkoľvek relatívne rovnom povrchu. Môže to byť otvorené pole, rybník a dokonca aj močiar. Stojí za zmienku, že na takýchto povrchoch nevhodných pre iné vozidlá je SVP schopný vyvinúť pomerne vysokú rýchlosť. Hlavnou nevýhodou takejto dopravy je potreba veľkých energetických nákladov na vytvorenie vzduchového vankúša a v dôsledku toho vysoká spotreba paliva.
Fyzikálne princípy činnosti SVP
Vysoká priepustnosť vozidiel tohto typu je zabezpečená nízkym špecifickým tlakom, ktorým pôsobí na povrch. To je vysvetlené celkom jednoducho: kontaktná plocha vozidla sa rovná alebo dokonca presahuje plochu samotného vozidla. V encyklopedických slovníkoch sú SVP definované ako nádoby s dynamicky generovaným referenčným ťahom. 
Veľké a malé vznášadlo sa vznáša nad hladinou vo výške 100 až 150 mm. V špeciálnom zariadení pod krytom sa vytvára nadmerný tlak vzduchu. Stroj sa odtrhne od podpery a stratí s ňou mechanický kontakt, v dôsledku čoho je pohybový odpor minimálny. Hlavné náklady na energiu sa vynakladajú na udržiavanie vzduchového vankúša a zrýchlenie zariadenia v horizontálnej rovine.
Vypracovanie projektu: výber pracovnej schémy
Pre výrobu prevádzkového modelu SVP je potrebné zvoliť efektívnu konštrukciu trupu pre dané podmienky. Výkresy vznášadiel možno nájsť na špecializovaných zdrojoch, kde sú zverejnené patenty s podrobným popisom rôznych schém a metód ich implementácie. Prax ukazuje, že jednou z najúspešnejších možností pre médiá, ako je voda a tvrdá zem, je komorová metóda vytvárania vzduchového vankúša. 
V našom modeli bude implementovaná klasická dvojmotorová schéma s jedným čerpacím pohonom a jedným posúvačom. Malé vznášadlá vyrobené vlastnými rukami sú v skutočnosti hračkami - kópiami veľkých zariadení. Jasne však demonštrujú výhody používania takýchto vozidiel oproti iným.
Výroba trupu lode
Pri výbere materiálu na trup lode sú hlavnými kritériami jednoduchosť spracovania a nízka špecifická hmotnosť. Podomácky vyrobené vznášadlá sú klasifikované ako obojživelné, čo znamená, že v prípade neoprávneného zastavenia nedôjde k zaplaveniu. Trup lode je vyrezaný z preglejky (hrúbka 4 mm) podľa vopred pripraveného vzoru. Na vykonanie tejto operácie sa používa skladačka. 
Domáce vznášadlo má nadstavby, ktoré sú najlepšie vyrobené z polystyrénu na zníženie hmotnosti. Aby mali väčšiu vonkajšiu podobnosť s originálom, diely sú z vonkajšej strany zlepené penovým plastom a natreté. Okná kabíny sú vyrobené z priehľadného plastu a ostatné časti sú vyrezané z polymérov a ohnuté z drôtu. Maximálny detail je kľúčom k podobnosti s prototypom.
Obväz vzduchovej komory
Pri výrobe sukne sa používa hustá tkanina vyrobená z polymérneho nepremokavého vlákna. Rezanie sa vykonáva podľa výkresu. Ak nemáte skúsenosti s manuálnym prenosom náčrtov na papier, môžete ich vytlačiť na veľkoformátovej tlačiarni na hrubý papier a potom vystrihnúť obyčajnými nožnicami. Pripravené časti sú zošité, švy by mali byť dvojité a pevné.
Urob si sám vznášadlo, pred zapnutím vstrekovacieho motora odpočívaj trupom na zemi. Sukňa je čiastočne pokrčená a nachádza sa pod ňou. Diely sú lepené vodeodolným lepidlom, spoj uzatvára korpus nadstavby. Toto spojenie poskytuje vysokú spoľahlivosť a umožňuje, aby boli montážne spoje neviditeľné. Ostatné vonkajšie časti sú tiež vyrobené z polymérnych materiálov: kryt difúzora vrtule a podobne.
Power Point
Súčasťou elektrárne sú dva motory: nútený a udržiavací. Model využíva bezkomutátorové elektromotory a dvojlisté vrtule. Diaľkové ovládanie sa vykonáva pomocou špeciálneho regulátora. Zdrojom energie pre elektrocentrálu sú dve batérie s celkovou kapacitou 3000 mAh. Ich nabitie vystačí na polhodinu používania modelu.
Domáce vznášadlá sú ovládané na diaľku cez rádio. Všetky komponenty systému - rádiový vysielač, prijímač, servá - sú prefabrikované. Ich inštalácia, pripojenie a testovanie sa vykonáva v súlade s pokynmi. Po zapnutí napájania sa vykoná skúšobný chod motorov s postupným zvyšovaním výkonu, kým sa nevytvorí stabilný vzduchový vankúš.
Riadenie modelu SVP
Vlastnoručne vyrobené vznášadlá, ako je uvedené vyššie, majú diaľkové ovládanie cez kanál VHF. V praxi to vyzerá takto: v rukách majiteľa je rádiový vysielač. Motory sa naštartujú stlačením príslušného tlačidla. Joystick ovláda rýchlosť a smer pohybu. So strojom sa ľahko manévruje a celkom presne udržuje kurz.
Testy ukázali, že SVP sa s istotou pohybuje na relatívne rovnom povrchu: na vode aj na súši s rovnakou ľahkosťou. Hračka sa stane obľúbenou zábavou pre dieťa vo veku 7-8 rokov s pomerne vyvinutou jemnou motorikou prstov.
Čo je to „vznášadlo“?
Technické údaje zariadenia
Aké materiály sú potrebné?
Ako urobiť telo?
Aký motor je potrebný?
DIY vznášadlo
Čo je to „vznášadlo“?
Technické údaje zariadenia
Aké materiály sú potrebné?
Ako urobiť telo?
Aký motor je potrebný?
Ako postaviť pozemné vznášadlo
Za výsledný dizajn, ale aj neformálny názov nášho remesla vďačíme kolegovi z denníka Vedomosti. Keď na parkovisku vydavateľstva videla jeden zo skúšobných "vzletov", zvolala: "Áno, toto je stúpa Baba Yaga!" Takéto prirovnanie nás neskutočne potešilo: veď sme len hľadali spôsob, ako vybaviť naše vznášadlo volantom a brzdou a cesta sa našla sama - dali sme pilotovi metlu!
Vyzerá to ako jedno z najhlúpejších remesiel, aké sme kedy vyrobili. Ale ak sa nad tým zamyslíte, je to veľmi veľkolepý fyzikálny experiment: ukázalo sa, že slabý prúd vzduchu z ručného dúchadla určeného na zmiesť beztiažového zvädnutého lístia z ciest môže človeka zdvihnúť nad zem a ľahko ho premiestniť v priestore. . Napriek veľmi pôsobivému vzhľadu je stavba takejto lode jednoduchá ako lúskanie hrušiek: pri prísnom dodržiavaní pokynov si to bude vyžadovať len pár hodín bezprašnej práce.
Vrtuľník a puk
Na rozdiel od všeobecného presvedčenia sa čln vôbec nespolieha na 10-centimetrovú vrstvu stlačeného vzduchu, inak by to už bol vrtuľník. Vzduchový vankúš je niečo ako nafukovací matrac. Polyetylénová fólia, ktorá je pokrytá spodnou časťou prístroja, sa naplní vzduchom, natiahne sa a zmení sa na akýsi gumený krúžok.
Fólia veľmi pevne priľne k povrchu vozovky a vytvára širokú kontaktnú plochu (takmer po celej ploche dna) s otvorom v strede. Z tohto otvoru vychádza stlačený vzduch. Na celej kontaktnej ploche medzi fóliou a vozovkou sa vytvorí veľmi tenká vrstva vzduchu, po ktorej sa zariadenie ľahko posúva v akomkoľvek smere. Vďaka nafukovacej sukni stačí aj malé množstvo vzduchu na dobrý sklz, takže naša stupa oveľa viac pripomína vzduchový hokejový puk ako helikoptéru.
vietor na sukni
V sekcii "master class" zvyčajne netlačíme presné kresby a dôrazne odporúčame čitateľom, aby do procesu zapojili tvorivú predstavivosť a čo najviac experimentovali s dizajnom. Ale nie je to tak. Niekoľko pokusov mierne sa odkloniť od obľúbeného receptu stálo redakciu pár dní práce navyše. Neopakujte naše chyby - jasne postupujte podľa pokynov.
Loď by mala byť okrúhla ako lietajúci tanier. Loď, ktorá sa spolieha na najtenšiu vrstvu vzduchu, potrebuje ideálnu rovnováhu: pri najmenšom úbytku hmotnosti bude všetok vzduch vychádzať z nedostatočne zaťaženej strany a ťažšia strana padne celou svojou váhou na zem. Symetrický okrúhly tvar dna pomôže pilotovi ľahko nájsť rovnováhu miernou zmenou polohy tela.
Na výrobu dna vezmite 12 mm preglejku, pomocou lana a fixky nakreslite kruh s priemerom 120 cm a diel vyrežte elektrickou priamočiarou pílou. Sukňa je vyrobená z polyetylénového sprchového závesu. Výber závesu je možno najdôležitejšou fázou, v ktorej sa rozhoduje o osude budúceho remesla. Polyetylén by mal byť čo najhrubší, ale prísne homogénny a v žiadnom prípade nie vystužený tkaninou alebo ozdobnými páskami. Olejové plátno, nepremokavá plachta a iné vzduchotesné látky nie sú vhodné na stavbu vznášadla.
V snahe o trvanlivosť sukne sme urobili prvú chybu: slabo natiahnutý obrus z naolejovaného obrusu nemohol pevne priľnúť k vozovke a vytvoriť širokú kontaktnú plochu. Plocha malej „škvrny“ nestačila na to, aby sa šmyklo ťažké auto.
Nie je možné nechať priestor na prepustenie väčšieho množstva vzduchu pod tesnú sukňu. Keď sa nafúkne, takýto vankúš vytvorí záhyby, ktoré uvoľnia vzduch a zabránia vytvoreniu jednotného filmu. Ale polyetylén tesne pritlačený ku dnu, ktorý sa pri vstrekovaní vzduchu naťahuje, vytvára ideálne hladkú bublinu, ktorá sa tesne prispôsobí všetkým nerovnostiam na ceste.
Škótska je hlavou všetkého
Výroba sukne je jednoduchá. Je potrebné rozložiť polyetylén na pracovný stôl, zakryť vrch okrúhlym polotovarom z preglejky s predvŕtaným otvorom na prívod vzduchu a sukňu opatrne pripevniť zošívačkou na nábytok. S touto úlohou si poradí aj tá najjednoduchšia mechanická (nie elektrická) zošívačka s 8 mm sponkami.
Vystužená páska je veľmi dôležitým prvkom sukne. Posilňuje ju tam, kde je to potrebné, pričom zachováva elasticitu ostatných oblastí. Venujte zvláštnu pozornosť vystuženiu polyetylénu pod centrálnym „tlačidlom“ a v oblasti vzduchových otvorov. Lepiacu pásku nanášajte s 50% presahom a v dvoch vrstvách. Polyetylén musí byť čistý, inak sa páska môže odlepiť.
Nedostatočné zosilnenie v centrálnej časti spôsobilo vtipnú nehodu. Sukňa bola roztrhnutá v oblasti "gombíka" a náš vankúš sa zmenil z "šišky" na polkruhovú bublinu. Pilot s vyvalenými očami prekvapene vystúpil asi pol metra nad zem a po chvíli sa zrútil - sukňa napokon praskla a vypustila všetok vzduch. Práve táto príhoda nás priviedla k mylnému nápadu použiť namiesto sprchového závesu handričku.
Ďalšou mylnou predstavou, ktorá nás postihla v procese stavby člna, bolo presvedčenie, že sily nie je nikdy priveľa. Do rúk sa nám dostal veľký batohový fúkač Hitachi RB65EF s objemom motora 65 ccm. Tento beštií stroj má jednu veľkú výhodu: dodáva sa s vlnitou hadicou, vďaka ktorej je veľmi jednoduché pripojiť ventilátor k sukni. Ale výkon 2,9 kW je jasný prestrel. Plastová sukňa musí dostať presne také množstvo vzduchu, ktoré bude stačiť na zdvihnutie auta 5-10 cm nad zem. Ak to s plynom preženiete, polyetylén tlak nevydrží a roztrhne sa. Presne to sa stalo s naším prvým autom. Buďte si teda istí, že ak máte k dispozícii akýkoľvek druh dúchadla, bude pre projekt vhodný.
Plnou rýchlosťou vpred!
Vznášadlá majú zvyčajne aspoň dve vrtule: jednu hlavnú vrtuľu, ktorá hovorí stroju o pohybe dopredu, a jeden ventilátor, ktorý vháňa vzduch pod plášť. Ako sa náš „lietajúci tanier“ posunie ďalej a vystačíme si s jedným fúkačom?
Táto otázka nás potrápila presne do prvých úspešných testov. Ukázalo sa, že sukňa kĺže po povrchu tak dobre, že aj najmenšia zmena rovnováhy stačí na to, aby sa zariadenie samo vydalo jedným alebo druhým smerom. Z tohto dôvodu musíte na auto nainštalovať stoličku iba v pohybe, aby ste auto správne vyvážili, a až potom priskrutkujte nohy na spodok.
Vyskúšali sme druhé dúchadlo ako hnací motor, ale výsledok nebol pôsobivý: úzka tryska poskytuje rýchly prietok, ale objem vzduchu, ktorý cez ňu prechádza, nestačí na vytvorenie najmenej viditeľného prúdového ťahu. Čo pri jazde naozaj potrebujete, je brzda. Táto úloha je ideálna pre metlu Baba Yaga.
Volaná loď - lezte do vody
Žiaľ, naša redakcia a s ňou aj dielňa sa nachádza v kamennej džungli, ďaleko od ani tých najskromnejších nádrží. Preto sme nemohli spustiť náš prístroj do vody. Ale teoreticky by všetko malo fungovať! Ak sa stavanie lode stane vašou dovolenkovou zábavou v horúcom letnom dni, otestujte jej spôsobilosť na plavbu a podeľte sa s nami o príbeh o svojich úspechoch. Samozrejme, musíte vziať loď k vode z mierneho pobrežia na cestovnom plyne s plne nafúknutou sukňou. Nie je možné žiadnym spôsobom pripustiť utopenie - ponorenie do vody znamená nevyhnutnú smrť dúchadla z vodného kladiva.
Čo hovorí zákon o platbe veľkých opráv, sú nejaké výhody pre dôchodcov? Náhrada odvodov – koľko by mali platiť dôchodcovia? Od začiatku roka 2016 vstúpil do platnosti federálny zákon č. 271 „O veľkých opravách v […] Dobrovoľné prepustenie“ Dobrovoľné prepustenie (inými slovami, z iniciatívy zamestnanca) je jedným z najčastejších dôvodov ukončenia pracovného pomeru zmluvy. Iniciatíva ukončenia práce […]
Keď som raz v zime, kráčajúc po brehoch Daugavy, pozeral na zasnežené lode, dostal som nápad - vytvorte vozidlo do každého počasia, teda obojživelníka, ktorý by sa dal využiť v zime.
Po dlhom zvažovaní padla moja voľba na dvojku zariadenie na vzduchový vankúš. Najprv som nemal nič iné, len veľkú túžbu vytvoriť takýto dizajn. V technickej literatúre, ktorú som mal k dispozícii, boli zhrnuté skúsenosti s vytváraním iba veľkých SVP a nepodarilo sa mi nájsť žiadne údaje o malých zariadeniach na chodenie a športové účely, najmä preto, že takéto SVP náš priemysel nevyrába. Dalo sa teda spoľahnúť len na vlastné sily a skúsenosti (môj obojživelný čln založený na motorovom člne Yantar bol kedysi hlásený v KYa; pozri č. 61).
V očakávaní, že v budúcnosti možno nájdem nasledovníkov a s pozitívnymi výsledkami by sa o môj aparát mohol zaujímať aj priemysel, som sa rozhodol navrhnúť ho na základe dobre vyvinutých a komerčne dostupných dvojtaktných motorov.
V zásade vznášadlo zažíva podstatne menej stresu ako tradičné hobľovanie trupu lode; to umožňuje, aby bol dizajn ľahší. Súčasne sa objavuje ďalšia požiadavka: telo prístroja musí mať nízky aerodynamický odpor. Toto je potrebné vziať do úvahy pri vytváraní teoretického výkresu.
| Základné údaje obojživelného vznášadla | |
|---|---|
| Dĺžka, m | 3,70 |
| šírka, m | 1,80 |
| Výška dosky, m | 0,60 |
| Výška vzduchového vankúša, m | 0,30 |
| Výkon zdvíhacej inštalácie, l. S | 12 |
| Trakčná sila, l. S | 25 |
| Nosnosť, kg | 150 |
| Celková hmotnosť, kg | 120 |
| Rýchlosť, km/h | 60 |
| Spotreba paliva, l/h | 15 |
| Objem palivovej nádrže, l | 30 |
1 - volant; 2 - prístrojová doska; 3 - pozdĺžne sedadlo; 4 - zdvíhací ventilátor; 5 - kryt ventilátora; 6 - ventilátory ťahu; 7 - remenica hriadeľa ventilátora; 8 - remenica motora; 9 - trakčný motor; 10 - tlmič hluku; 11 - ovládacie klapky; 12 - hriadeľ ventilátora; 13 - ložiská hriadeľa ventilátora; 14 - čelné sklo; 15 - flexibilný plot; 16 - ťahový ventilátor; 17 - plášť trakčného ventilátora; 18 - zdvíhací motor; 19 - motor zdvíhania tlmiča výfuku;
20 - elektrický štartér; 21 - batéria; 22 - palivová nádrž.
Zo smrekových lamiel som vyrobil trupovú súpravu s prierezom 50x30 a opláštenú 4 mm preglejkou na epoxidovom lepidle. Nerobil som lepenie zo sklenených vlákien, pretože som sa obával zvýšenia hmotnosti zariadenia. Aby som zaistil nepotopiteľnosť, nainštaloval som dve vodotesné prepážky do každého z palubných oddelení a tiež som vyplnil oddelenia penou.
Bola zvolená dvojmotorová schéma elektrárne, t.j. jeden z motorov pracuje na zdvíhaní zariadenia a vytvára pretlak (vzduchový vankúš) pod jeho dnom a druhý zabezpečuje pohyb - vytvára horizontálny ťah. Zdvíhací motor mal mať podľa výpočtu výkon 10-15 litrov. S Podľa základných údajov sa ako najvhodnejší ukázal motor zo skútra Tula-200, ale keďže mu z konštrukčných dôvodov nevyhovovali uloženia ani ložiská, musela byť odliata nová kľuková skriňa z hliníkovej zliatiny. Tento motor poháňa 6-listý 600 mm ventilátor. Celková hmotnosť zdvíhacej elektrocentrály spolu s držiakmi a elektrickým štartérom vyšla na cca 30 kg.
Jednou z najťažších etáp bola výroba sukne - pružného chrániča vankúša, ktorý sa počas prevádzky rýchlo opotrebuje. Použilo sa komerčne dostupné plátno široké 0,75 m. Vzhľadom na zložitú konfiguráciu spojov bolo potrebných asi 14 m takejto látky. Pás bol narezaný na kusy s dĺžkou rovnajúcou sa dĺžke guľôčky, s prihliadnutím na pomerne zložitý tvar spojov. Po dodaní požadovaného tvaru boli spoje zošité. Okraje látky boli k telu prístroja pripevnené duralovými pásikmi 2x20. Pre zvýšenie odolnosti proti opotrebeniu som nainštalovaný flexibilný plot impregnoval gumovým lepidlom, do ktorého som pridal hliníkový prášok, ktorý dodáva elegantný vzhľad. Táto technológia umožňuje obnoviť flexibilné oplotenie v prípade nehody a pri opotrebovaní, podobne ako pri vytváraní behúňa pneumatiky automobilu. Je potrebné zdôrazniť, že výroba flexibilného plotu je nielen časovo náročná, ale vyžaduje si osobitnú starostlivosť a trpezlivosť.
Montáž trupu a inštalácia flexibilného plotu sa vykonávali v polohe kýlu. Potom sa trup zroloval a do šachty s rozmermi 800x800 bola inštalovaná zdvíhacia elektrocentrála. Systém kontroly inštalácie bol zhrnutý a teraz nastal najdôležitejší moment; jej testovanie. Naplnia sa výpočty, zdvihne takéto zariadenie motor s relatívne nízkym výkonom?
Už pri stredných otáčkach motora sa obojživelník vzniesol so mnou a vznášal sa vo výške asi 30 cm od zeme. Rezerva zdvíhacieho výkonu sa ukázala byť celkom dostatočná na to, aby teplý motor zdvihol v plnej rýchlosti aj štyroch ľudí. Hneď v prvých minútach týchto testov sa začali objavovať vlastnosti prístroja. Po správnom vycentrovaní sa aj s malým vynaloženým úsilím voľne pohyboval na vzduchovom vankúši ľubovoľným smerom. Vyzeralo to, akoby sa vznášal na hladine vody.
Úspech prvého testu zdvíhacej jednotky a trupu ako celku ma inšpiroval. Po zabezpečení čelného skla som pristúpil k inštalácii trakčnej elektrárne. Spočiatku sa zdalo účelné využiť veľké skúsenosti s konštrukciou a prevádzkou snežných skútrov a namontovať na zadnú palubu motor s vrtuľou pomerne veľkého priemeru. Treba však počítať s tým, že pri takejto „klasickej“ verzii by sa výrazne zvýšilo ťažisko tak malého aparátu, čo by sa nevyhnutne podpísalo na jeho jazdných výkonoch a hlavne na bezpečnosti. Preto som sa rozhodol použiť dva trakčné motory, úplne podobné tomu zdvíhaciemu, a nainštaloval som ich do zadnej časti obojživelníka, nie však na palubu, ale po bokoch. Potom, čo som vyrobil a zmontoval ovládacie zariadenie motocyklového typu a nainštaloval trakčné vrtule s relatívne malým priemerom („ventilátory“), bola prvá verzia vznášadla pripravená na námorné skúšky.
Na prepravu obojživelníka za automobilom Zhiguli bol vyrobený špeciálny príves, na ktorý som v lete 1978 naložil svoju aparatúru a dopravil som ju na lúku pri jazere neďaleko Rigy. Prišiel vzrušujúci moment. Obklopený kamarátmi a zvedavý som si sadol na miesto vodiča, naštartoval motor výťahu a môj nový čln sa vznášal nad lúkou. Naštartované oba trakčné motory. S nárastom počtu ich otáčok sa obojživelník začal pohybovať po lúke. A vtedy sa ukázalo, že dlhoročné skúsenosti s riadením auta a motorového člna zjavne nestačia. Všetky predchádzajúce zručnosti sú zbytočné. Je potrebné ovládať spôsoby ovládania vznášadla, ktoré môže na jednom mieste donekonečna krúžiť ako vretenica. S rastúcou rýchlosťou sa zvyšoval aj polomer otáčania. Akékoľvek nepravidelnosti povrchu spôsobili otáčanie zariadenia.
Po zvládnutí ovládania som obojživelníka nasmeroval pozdĺž mierne sa zvažujúceho brehu k hladine jazera. Keď sa prístroj dostal nad vodu, okamžite začal strácať rýchlosť. Trakčné motory sa začali jeden po druhom zastavovať, zaplavené sprejom vytekajúcim spod pružného krytu vzduchového vankúša. Pri prejazde zarastenými plochami jazera sa vejári vťahovali do tŕstia, okraje ich lopatiek sa rozpadali. Keď som vypol motory a potom som sa rozhodol skúsiť štart z vody, nič sa nestalo: moje zariadenie nemohlo uniknúť z „jamy“ tvorenej vankúšom.
Celkovo to bol neúspech. Prvá prehra ma však nezastavila. Dospel som k záveru, že vzhľadom na existujúce charakteristiky je výkon pohonného systému pre moje vznášadlo nedostatočný; preto sa pri štarte z hladiny jazera nemohol pohnúť dopredu.
Počas zimy 1979 som obojživelník úplne prerobil, zmenšil som jeho trup na 3,70 m a šírku na 1,80 m. Navrhol som aj úplne novú hnaciu jednotku, úplne chránenú pred postriekaním a pred kontaktom s trávou a trstinou. Pre zjednodušenie ovládania inštalácie a zníženie jej hmotnosti bol použitý jeden trakčný motor namiesto dvoch. Bola použitá výkonová hlava 25-koňového prívesného motora "Vikhr-M" s úplne prepracovaným chladiacim systémom. Uzavretý chladiaci systém s objemom 1,5 litra je naplnený nemrznúcou zmesou. Krútiaci moment motora sa prenáša na „vrtuľový“ hriadeľ ventilátora umiestnený naprieč prístrojom pomocou dvoch klinových remeňov. Šesťlistové ventilátory vháňajú vzduch do komory, z ktorej uniká (pri chladení motora) dozadu cez hranatú trysku vybavenú regulačnými klapkami. Z aerodynamického hľadiska takýto pohonný systém zjavne nie je príliš dokonalý, ale je celkom spoľahlivý, kompaktný a vytvára ťah asi 30 kgf, čo sa ukázalo ako úplne dostatočné.
V polovici leta 1979 bola moja aparatúra opäť prevezená na tú istú lúku. Po zvládnutí ovládania som ho nasmeroval k jazeru. Tentoraz, keď bol nad vodou, pokračoval v pohybe bez straty rýchlosti, ako na ľadovej hladine. Ľahko, bez rušenia, prekonal plytčiny a rákosie; príjemný bol najmä pohyb nad zarastenými plochami jazera, dokonca tu nebol ani hmlistý chodník. Na rovnom úseku išiel jeden z majiteľov s motorom Whirlwind-M v paralelnom kurze, ale čoskoro zaostal.
Opísané zariadenie prekvapilo najmä priaznivcov lovu na ľade, keď som obojživelník pokračoval v zimnom testovaní na ľade, ktorý bol pokrytý vrstvou snehu s hrúbkou asi 30 cm. Na ľade bola naozaj veľká plocha! Rýchlosť sa dala zvýšiť na maximum. Nemeral som to presne, ale skúsenosti vodiča naznačujú, že sa to blížilo k 100 km/h. Obojživelník zároveň voľne prekonal hlboké stopy z motonartu.
V štúdiu Riga TV bol natočený a premietaný malý film, po ktorom som začal dostávať množstvo žiadostí od tých, ktorí si chceli postaviť podobné obojživelné vozidlo.
Vznášadlo je vozidlo schopné pohybu po vode aj po súši. Takéto vozidlo nie je vôbec ťažké robiť vlastnými rukami.
Ide o zariadenie, kde sa spájajú funkcie auta a člna. Výsledkom je vznášadlo (HV), ktoré má jedinečné terénne vlastnosti, bez straty rýchlosti pri pohybe vodou vďaka tomu, že sa trup plavidla nepohybuje po vode, ale nad jej hladinou. To umožnilo pohybovať sa vo vode oveľa rýchlejšie, pretože trecia sila vodných hmôt nekladie žiadny odpor.
Aj keď má vznášadlo množstvo výhod, jeho záber nie je taký rozšírený. Faktom je, že na žiadnom povrchu sa toto zariadenie nemôže bez problémov pohybovať. Potrebuje mäkkú piesočnatú alebo pôdnu pôdu, bez prítomnosti kameňov a iných prekážok. Prítomnosť asfaltu a iných pevných podkladov môže spôsobiť poškodenie dna plavidla, ktoré pri pohybe vytvára vzduchový vankúš. V tomto smere sa „vznášadlá“ využívajú tam, kde treba viac plávať a menej jazdiť. Naopak, je lepšie využiť služby obojživelného vozidla s kolesami. Ideálne podmienky na ich použitie sú nepriechodné močaristé miesta, kadiaľ okrem vznášadla (Hovercraft) neprejde žiadne iné vozidlo. Preto sa SVP až tak nerozšírili, aj keď záchranári niektorých krajín, napríklad Kanady, takúto dopravu využívajú. Podľa niektorých správ sú SVP v prevádzke s krajinami NATO.
Ako si takúto dopravu kúpiť alebo ako si ju vyrobiť?
Vznášadlo je drahý druh dopravy, ktorého priemerná cena dosahuje 700 tisíc rubľov. Doprava typu "kolobežka" je 10x lacnejšia. Zároveň však treba brať do úvahy fakt, že továrenské vozidlá sú vždy kvalitnejšie v porovnaní s domácimi. A spoľahlivosť vozidla je vyššia. Okrem toho sú továrenské modely sprevádzané továrenskými zárukami, čo sa nedá povedať o dizajnoch zostavených v garážach.
Továrenské modely boli vždy zamerané vysoko profesionálnym smerom, spojeným buď s rybolovom, alebo s poľovníctvom, alebo so špeciálnymi službami. Pokiaľ ide o domáce SVP, sú mimoriadne zriedkavé a existujú na to dôvody.
Medzi tieto dôvody patria:
- Pomerne vysoké náklady, rovnako ako nákladná údržba. Hlavné prvky zariadenia sa rýchlo opotrebúvajú, čo si vyžaduje ich výmenu. A každá takáto oprava bude mať za následok pekný cent. Takúto aparatúru si dovolí kúpiť len bohatý človek a aj tak si ešte raz rozmyslí, či sa mu oplatí kontaktovať. Faktom je, že takéto dielne sú také zriedkavé ako samotné vozidlo. Preto je výhodnejšie kúpiť si vodný skúter alebo štvorkolku na pohyb po vode.
- Pracovný produkt vytvára veľa hluku, takže sa môžete pohybovať iba so slúchadlami.
- Pri jazde proti vetru rýchlosť výrazne klesá a spotreba paliva výrazne stúpa. Podomácky vyrobené SVP sú preto skôr ukážkou ich profesionálnych schopností. Plavidlo musí byť schopné nielen spravovať, ale aj opravovať, a to bez výrazných nákladov.
Výrobný proces SVP urob si sám
Po prvé, nie je také ľahké zostaviť dobrý SVP doma. Aby ste to dosiahli, musíte mať schopnosti, túžbu a profesionálne zručnosti. Nezaškodí ani technické vzdelanie. Ak posledná podmienka chýba, je lepšie opustiť konštrukciu zariadenia, inak na ňom môžete naraziť pri prvom teste.
Všetky práce začínajú náčrtmi, ktoré sa následne premenia na pracovné výkresy. Pri vytváraní náčrtov je potrebné pamätať na to, že toto zariadenie by malo byť čo najefektívnejšie, aby pri pohybe nevytváralo zbytočný odpor. V tejto fáze je potrebné vziať do úvahy faktor, že ide v skutočnosti o vzdušné vozidlo, hoci je veľmi nízko nad zemským povrchom. Ak sa berú do úvahy všetky podmienky, môžete začať vytvárať výkresy.
Na obrázku je náčrt SVP kanadskej záchrannej služby.
Technické údaje zariadenia
Všetky vznášadlá sú spravidla schopné slušnej rýchlosti, ktorú nedosiahne žiadna loď. To je, ak vezmeme do úvahy, že loď a SVP majú rovnakú hmotnosť a výkon motora.
Zároveň je navrhovaný model jednomiestneho vznášadla určený pre pilota s hmotnosťou od 100 do 120 kilogramov.
Čo sa týka ovládania vozidla, je dosť špecifické a v porovnaní s ovládaním bežného motorového člna nijako nesedí. Špecifickosť je spojená nielen s prítomnosťou vysokej rýchlosti, ale aj so spôsobom pohybu.
Hlavná nuansa súvisí so skutočnosťou, že v zákrutách, najmä pri vysokých rýchlostiach, sa loď výrazne šmýka. Pre minimalizáciu tohto faktora je potrebné v zákrutách nakloniť sa do strany. Ale to sú krátkodobé ťažkosti. Postupom času je ovládacia technika zvládnutá a na SVP sa dajú ukázať zázraky manévrovateľnosti.
Aké materiály sú potrebné?
V podstate budete potrebovať preglejku, penový plast a špeciálnu dizajnovú súpravu od Universal Hovercraft, ktorá obsahuje všetko, čo potrebujete na to, aby ste si vozidlo sami zostavili. Súprava obsahuje izoláciu, skrutky, tkaninu vzduchového vankúša, špeciálne lepidlo a ďalšie. Túto sadu je možné objednať na oficiálnej webovej stránke zaplatením 500 dolárov. Súprava obsahuje aj niekoľko možností pre výkresy na zostavenie prístroja SVP.
Keďže výkresy sú už k dispozícii, tvar plavidla by mal byť viazaný na hotový výkres. Ak však existuje technické vzdelanie, s najväčšou pravdepodobnosťou sa postaví loď, ktorá nevyzerá ako žiadna z možností.
Spodok lode je vyrobený z penového plastu s hrúbkou 5-7 cm Ak potrebujete zariadenie na prepravu viac ako jedného cestujúceho, potom je zospodu pripevnená ďalšia takáto penová plachta. Potom sa v spodnej časti vytvoria dva otvory: jeden slúži na prúdenie vzduchu a druhý na privádzanie vzduchu do vankúša. Otvory sú vyrezané pomocou elektrickej priamočiarej píly.
V ďalšej fáze je spodná časť vozidla utesnená pred vlhkosťou. Na tento účel sa odoberie sklolaminát a prilepí sa na penu pomocou epoxidového lepidla. V tomto prípade sa na povrchu môžu vytvárať nepravidelnosti a vzduchové bubliny. Aby ste sa ich zbavili, povrch je pokrytý polyetylénom a na vrchu tiež prikrývkou. Potom sa na prikrývku položí ďalšia vrstva filmu, po ktorej sa pripevní k základni lepiacou páskou. Z tohto „sendviča“ je lepšie vyfúknuť vzduch pomocou vysávača. Po 2 alebo 3 hodinách epoxid vytvrdne a dno bude pripravené na ďalšiu prácu.
Horná časť trupu môže mať ľubovoľný tvar, ale berte do úvahy zákony aerodynamiky. Potom pokračujte v pripevnení vankúša. Najdôležitejšie je, aby sa do nej dostal vzduch bez strát.
Potrubie pre motor by malo byť vyrobené z polystyrénu. Hlavná vec je hádať s rozmermi: ak je potrubie príliš veľké, nedosiahnete ťah, ktorý je potrebný na zdvihnutie SVP. Potom by ste mali venovať pozornosť montáži motora. Držiak na motor je akási stolička, pozostávajúca z 3 nožičiek pripevnených k spodnej časti. Na vrchole tejto „stoličky“ je nainštalovaný motor.
Aký motor je potrebný?
Existujú dve možnosti: prvou možnosťou je použiť motor od spoločnosti "Universal Hovercraft" alebo použiť akýkoľvek vhodný motor. Môže to byť motor reťazovej píly, ktorého výkon je dosť dostatočný na domáce zariadenie. Ak chcete získať výkonnejšie zariadenie, mali by ste si vziať výkonnejší motor.
Odporúča sa použiť čepele vyrobené v továrni (tie v súprave), pretože vyžadujú starostlivé vyváženie a je dosť ťažké to urobiť doma. Ak sa tak nestane, nevyvážené nože rozbijú celý motor.
Aká spoľahlivá môže byť SVP?
Ako ukazuje prax, továrenské vznášadlá (SVP) sa musia opravovať približne raz za šesť mesiacov. Tieto problémy sú však menšie a nevyžadujú si vážne náklady. V podstate zlyhá vankúš a systém prívodu vzduchu. V skutočnosti je pravdepodobnosť, že sa domáce zariadenie počas prevádzky rozpadne, veľmi malá, ak je „vznášadlo“ správne a správne zostavené. Aby sa to stalo, musíte vo vysokej rýchlosti naraziť na nejakú prekážku. Napriek tomu je vzduchový vankúš stále schopný chrániť zariadenie pred vážnym poškodením.
Záchranári pracujúci na podobných zariadeniach v Kanade ich rýchlo a kompetentne opravia. Čo sa týka vankúša, ten sa naozaj dá opraviť v bežnej garáži.
Takýto model bude spoľahlivý, ak:
- Použité materiály a diely boli kvalitné.
- Stroj má nový motor.
- Všetky spoje a upevnenia sú vyrobené spoľahlivo.
- Výrobca má všetky potrebné zručnosti.
Ak je SVP vyrobený ako hračka pre dieťa, potom je v tomto prípade žiaduce, aby boli prítomné údaje dobrého dizajnéra. Aj keď to nie je ukazovateľ pre sadnutie detí za volant tohto vozidla. Nie je to auto ani loď. Riadenie SVP nie je také jednoduché, ako sa zdá.
Vzhľadom na tento faktor musíte okamžite začať vyrábať dvojmiestnu verziu, aby ste mohli ovládať činnosť toho, kto bude riadiť.
Vysokorýchlostné charakteristiky a obojživelné schopnosti vznášadiel (AHV), ako aj relatívna jednoduchosť ich dizajnu, priťahujú pozornosť amatérskych dizajnérov. V posledných rokoch sa objavilo mnoho malých WUA, postavených samostatne a využívaných na šport, turistiku alebo služobné cesty.
V niektorých krajinách, napríklad vo Veľkej Británii, USA a Kanade, bola zavedená masová priemyselná výroba malých WUA; sú ponúkané hotové zariadenia alebo sady dielov pre svojpomocnú montáž.
Typický športový WUA je kompaktný, má jednoduchý dizajn, má nezávislé zdvíhacie a pohonné systémy a ľahko sa pohybuje nad zemou aj nad vodou. Ide prevažne o jednomiestne vozidlá s karburátorovými motocyklovými alebo ľahkými vzduchom chladenými automobilovými motormi.
Turistické WUA sú dizajnovo zložitejšie. Zvyčajne sú dvoj- alebo štvormiestne, určené na relatívne dlhé cesty, a preto majú kufre, veľkokapacitné palivové nádrže a zariadenia na ochranu cestujúcich pred nepriaznivým počasím.
Na ekonomické účely sa používajú malé plošiny prispôsobené na prepravu najmä poľnohospodárskeho tovaru po nerovnom a bažinatom teréne.
Hlavné charakteristiky
Amatérske WUA sa vyznačujú hlavnými rozmermi, hmotnosťou, priemerom kompresora a vrtule, vzdialenosťou od ťažiska WUA k stredu jeho aerodynamického odporu.V tabuľke. 1 porovnáva najdôležitejšie technické údaje najpopulárnejších anglických amatérskych WUA. Tabuľka vám umožňuje pohybovať sa v širokom rozsahu hodnôt jednotlivých parametrov a využívať ich na porovnávaciu analýzu s vašimi vlastnými projektmi.
Najľahšie WUA majú hmotnosť asi 100 kg, najťažšie - viac ako 1000 kg. Prirodzene, čím menšia je hmotnosť zariadenia, tým menší výkon motora je potrebný na jeho pohyb, alebo tým vyšší výkon možno dosiahnuť pri rovnakej spotrebe energie.
Nižšie sú uvedené najcharakteristickejšie údaje o hmotnosti jednotlivých komponentov, ktoré tvoria celkovú hmotnosť amatérskeho WUA: vzduchom chladený karburátorový motor - 20-70 kg; axiálne dúchadlo. (čerpadlo) - 15 kg, odstredivé čerpadlo - 20 kg; vrtuľa - 6-8 kg; rám motora - 5-8 kg; prenos - 5-8 kg; krúžok trysky vrtule - 3-5 kg; ovládacie prvky - 5-7 kg; telo - 50-80 kg; palivové nádrže a plynové potrubia - 5-8 kg; sedadlo - 5 kg.
Celková prepravná kapacita sa určí výpočtom v závislosti od počtu cestujúcich, daného množstva prepravovaného nákladu, zásob paliva a oleja potrebných na zabezpečenie požadovaného dojazdu.
Súbežne s výpočtom hmotnosti AWP je potrebný presný výpočet polohy ťažiska, pretože od toho závisí jazdný výkon, stabilita a ovládateľnosť vozidla. Hlavnou podmienkou je, aby výslednica podporných síl vzduchového vankúša prechádzala cez spoločné ťažisko (CG) zariadenia. Zároveň je potrebné vziať do úvahy, že všetky hmoty, ktoré počas prevádzky menia svoju hodnotu (ako napr. palivo, cestujúci, náklad), musia byť umiestnené v blízkosti ťažiska zariadenia, aby nespôsobili pohybovať sa.
Ťažisko aparatúry sa určí výpočtom podľa výkresu bočného priemetu aparatúry, kde sa uplatňujú ťažiská jednotlivých celkov, konštrukčných celkov cestujúcich a nákladu (obr. 1). Keď poznáme hmotnosti G i a súradnice (vzhľadom na súradnicové osi) x i a y i ich ťažísk, je možné určiť polohu CG celého prístroja podľa vzorcov:
Navrhnutý amatérsky WUA musí spĺňať určité prevádzkové, konštrukčné a technologické požiadavky. Podkladom pre vytvorenie projektu a návrh nového typu WUA sú v prvom rade prvotné údaje a technické podmienky, ktoré určujú typ aparátu, jeho účel, celkovú hmotnosť, nosnosť, rozmery, typ hlavného výkonu. zariadenia, prevádzkové vlastnosti a špecifické vlastnosti.
Od turistických a športových WUA, ako aj od iných typov amatérskych WUA, sa vyžaduje jednoduchosť výroby, použitie ľahko dostupných materiálov a zostáv v dizajne, ako aj úplná bezpečnosť prevádzky.
Ak hovoríme o jazdných vlastnostiach, znamená to výšku AWP a schopnosť prekonávať prekážky spojené s touto kvalitou, maximálnu rýchlosť a odozvu plynu, ako aj dĺžku brzdnej dráhy, stabilitu, ovládateľnosť a dojazd.
V dizajne WUA hrá zásadnú úlohu tvar trupu (obr. 2), ktorý je kompromisom medzi:
- a) obrysy okrúhleho pôdorysu, ktoré sa vyznačujú najlepšími parametrami vzduchového vankúša v čase vznášania sa na mieste;
- b) obrysy v tvare kvapky, čo je výhodné z hľadiska zníženia aerodynamického odporu počas pohybu;
- c) špicatý nos ("zobákový") tvar trupu, optimálny z hydrodynamického hľadiska pri pohybe na nerovnej vodnej hladine;
- d) forma, ktorá je optimálna na prevádzkové účely.
Pomocou štatistických údajov o existujúcich štruktúrach, ktoré zodpovedajú novovytvorenému typu WUA, musí projektant stanoviť:
- hmotnosť prístroja G, kg;
- plocha vzduchového vankúša S, m 2 ;
- dĺžka, šírka a obrys trupu v pôdoryse;
- zdvíhací systém výkon motora N v.p. , kW;
- výkon trakčného motora N dv, KW.
- tlak vo vzduchovom vankúši P v.p. =G:S;
- merný výkon zdvíhacieho systému q v.p. = G:N c.p. .
- merný výkon trakčného motora q dv = G:N dv, a tiež začať s vývojom konfigurácie AVP.
Princíp vytvárania vzduchového vankúša, kompresory
Pri konštrukcii amatérskych WUA sa najčastejšie používajú dve schémy na vytvorenie vzduchového vankúša: komora a dýza.V komorovom okruhu, ktorý sa najčastejšie používa v jednoduchých konštrukciách, sa objemový prietok vzduchu prechádzajúci vzduchovou dráhou zariadenia rovná objemovému prietoku vzduchu dúchadla.
kde:
F je oblasť obvodu medzery medzi nosnou plochou a spodným okrajom telesa prístroja, cez ktorú vzduch vystupuje spod prístroja, m 2 ; možno ho definovať ako súčin obvodu vzduchového vankúša P a medzery h e medzi plotom a nosnou plochou; zvyčajne h 2 = 0,7÷0,8h, kde h je výška vznášania zariadenia, m;
υ - rýchlosť prúdenia vzduchu spod zariadenia; s dostatočnou presnosťou sa dá vypočítať podľa vzorca:
kde P c.p. - tlak vzduchového vankúša, Pa; g - zrýchlenie voľného pádu, m/s 2 ; y - hustota vzduchu, kg / m 3.
Výkon potrebný na vytvorenie vzduchového vankúša v komorovom okruhu je určený približným vzorcom:
kde P c.p. - tlak za kompresorom (v prijímači), Pa; η n - účinnosť kompresora.
Tlak vzduchového vankúša a prietok vzduchu sú hlavné parametre vzduchového vankúša. Ich hodnoty závisia predovšetkým od rozmerov prístroja, teda od hmotnosti a nosnej plochy, od výšky vznášania, rýchlosti pohybu, spôsobu vytvárania vzduchového vankúša a odporu v dráhe vzduchu.
Najekonomickejšie vznášadlá sú veľké alebo veľké dosadacie plochy, pri ktorých minimálny tlak v poduške umožňuje získať dostatočne veľkú nosnosť. Samostatná konštrukcia veľkého prístroja je však spojená s ťažkosťami pri preprave a skladovaní a je tiež obmedzená finančnými možnosťami amatérskeho dizajnéra. So znížením veľkosti WUA je potrebné výrazné zvýšenie tlaku vzduchového vankúša, a teda zvýšenie spotreby energie.
Negatívne javy zase závisia od tlaku vo vzduchovom vankúši a rýchlosti prúdenia vzduchu spod prístroja: striekanie pri pohybe nad vodou a prášenie pri pohybe po piesočnatom povrchu alebo sypkom snehu.
Úspešný návrh WUA je zrejme v istom zmysle kompromisom medzi protichodnými závislosťami opísanými vyššie.
Aby sa znížila spotreba energie na prechod vzduchu vzduchovým kanálom z kompresora do dutiny vankúša, musí mať minimálny aerodynamický odpor (obr. 3). Straty výkonu, ktoré sú nevyhnutné pri prechode vzduchu kanálmi vzduchovej cesty, sú dvojakého druhu: strata v dôsledku pohybu vzduchu v priamych kanáloch konštantného prierezu a miestne straty v dôsledku rozšírenia a ohybu kanálov. .
V dráhe vzduchu malých amatérskych WUA sú straty v dôsledku pohybu prúdenia vzduchu pozdĺž priamych kanálov konštantného prierezu relatívne malé z dôvodu nevýznamnej dĺžky týchto kanálov, ako aj dôkladnosti ich povrchovej úpravy. Tieto straty možno odhadnúť pomocou vzorca:
kde: λ je koeficient tlakovej straty na dĺžku kanála, vypočítaný podľa grafu znázorneného na obr. 4, v závislosti od Reynoldsovho čísla Re=(υ d): v, υ - rýchlosť vzduchu v kanáli, m/s; l - dĺžka kanála, m; d je priemer kanálika, m (ak má kanál nekruhový prierez, potom d je priemer valcového kanála ekvivalentný v ploche prierezu); v - koeficient kinematickej viskozity vzduchu, m 2 / s.
Hlavnými nákladmi kompresora sú lokálne straty energie spojené so silným zväčšením alebo zmenšením prierezu kanálov a výraznými zmenami v smere prúdenia vzduchu, ako aj straty nasávaním vzduchu do kompresora, dýz a kormidiel. moc.
Tu je ζ m koeficient lokálnych strát v závislosti od Reynoldsovho čísla, ktorý je určený geometrickými parametrami zdroja strát a rýchlosťou prúdenia vzduchu (obr. 5-8).
Kompresor v AUA musí vytvoriť určitý tlak vzduchu vo vzduchovom vankúši, berúc do úvahy spotrebu energie, aby prekonal odpor kanálov voči prúdeniu vzduchu. V niektorých prípadoch sa časť prúdu vzduchu využíva aj na vytvorenie horizontálneho ťahu zariadenia, aby sa zabezpečil pohyb.
Celkový tlak generovaný kompresorom je súčtom statického a dynamického tlaku:
V závislosti od typu WUA, plochy vzduchového vankúša, výšky prístroja a veľkosti strát sa jednotlivé zložky p sυ a p dυ líšia. To určuje výber typu a výkonu kompresorov.
V schéme komorového vzduchového vankúša môže byť statický tlak p s υ potrebný na vytvorenie zdvihu prirovnaný k statickému tlaku za kompresorom, ktorého výkon je určený vyššie uvedeným vzorcom.
Pri výpočte požadovaného výkonu dúchadla AVP s pružným chráničom vzduchového vankúša (okruh trysiek) možno vypočítať statický tlak za dúchadlom pomocou približného vzorca:
kde: R v.p. - tlak vo vzduchovom vankúši pod dnom zariadenia, kg/m 2 ; kp - koeficient poklesu tlaku medzi vzduchovým vankúšom a kanálmi (prijímačom) rovný kp =P p:P v.p. (P p - tlak vo vzduchových kanáloch za kompresorom). Hodnota k p sa pohybuje od 1,25÷1,5.
Objemový prietok vzduchu ventilátora možno vypočítať pomocou vzorca:
Regulácia výkonu (prietoku) dúchadiel AVP sa najčastejšie vykonáva - zmenou rýchlosti otáčania alebo (menej často) priškrtením prúdu vzduchu v kanáloch pomocou rotačných klapiek v nich umiestnených.
Po vypočítaní požadovaného výkonu kompresora je potrebné nájsť preň motor; najčastejšie fanúšikovia používajú motocyklové motory, ak je potrebný výkon do 22 kW. V tomto prípade sa za vypočítaný výkon berie 0,7 – 0,8 maximálneho výkonu motora uvedeného v pase motocykla. Je potrebné zabezpečiť intenzívne chladenie motora a dôkladné čistenie vzduchu vstupujúceho cez karburátor. Dôležité je tiež získať agregát s minimálnou hmotnosťou, ktorá je súčtom hmotnosti motora, prevodovky medzi kompresorom a motorom, ako aj hmotnosti samotného kompresora.
V závislosti od typu WUA sa používajú motory so zdvihovým objemom 50 až 750 cm 3 .
V amatérskych WUA sa rovnako používajú axiálne aj odstredivé kompresory. Axiálne kompresory sú určené pre malé a jednoduché konštrukcie, odstredivé - pre AVP s výrazným tlakom vo vzduchovom vankúši.
Axiálne kompresory majú zvyčajne štyri alebo viac lopatiek (obrázok 9). Väčšinou sú drevené (štvorčepelové) alebo kovové (preplňovače s veľkým počtom čepelí). Ak sú vyrobené zo zliatin hliníka, potom môžu byť rotory odlievané a môže sa použiť aj zváranie; je možné ich vyrobiť ako zváraná konštrukcia z oceľového plechu. Rozsah tlaku generovaného axiálnymi štvorlistovými kompresormi je 600-800 Pa (asi 1000 Pa pri veľkom počte lopatiek); Účinnosť týchto kompresorov dosahuje 90 %.
Odstredivé dúchadlá sú vyrobené zo zváranej kovovej konštrukcie alebo vylisované zo sklolaminátu. Čepele sú vyrobené ohýbané z tenkého plechu alebo s profilovaným prierezom. Odstredivé kompresory vytvárajú tlak až 3000 Pa a ich účinnosť dosahuje 83%.
Výber trakčného komplexu
Pohonné jednotky, ktoré vytvárajú horizontálny ťah, môžeme rozdeliť najmä na tri typy: vzduchové, vodné a kolesové (obr. 10).Vzduchový pohon znamená leteckú vrtuľu s alebo bez dýzového prstenca, axiálny alebo odstredivý kompresor, ako aj prúdový pohon. V najjednoduchších prevedeniach môže byť horizontálny ťah niekedy vytvorený naklonením AWP a využitím výslednej horizontálnej zložky sily prúdu vzduchu prúdiaceho zo vzduchového vankúša. Vzduchový pohon je vhodný pre obojživelné vozidlá, ktoré nemajú kontakt s nosnou plochou.
Ak hovoríme o WUA, ktoré sa pohybujú iba nad hladinou vody, tak môžete použiť vrtuľu alebo vodný prúdový pohon. V porovnaní so vzduchovým pohonom vám tieto pohonné jednotky umožňujú získať oveľa väčší ťah na jeden kilowatt vynaloženého výkonu.
Približnú hodnotu ťahu vyvinutého rôznymi vrtuľami možno odhadnúť z údajov znázornených na obr. jedenásť.
Pri výbere prvkov vrtule je potrebné vziať do úvahy všetky typy odporu, ktoré sa vyskytujú počas pohybu WUA. Aerodynamický odpor sa vypočíta podľa vzorca
Vodoodolnosť v dôsledku tvorby vĺn, keď sa WUA pohybuje vo vode, sa dá vypočítať podľa vzorca
kde:
V - rýchlosť pohybu WUA, m/s; G - hmotnosť WUA, kg; L je dĺžka vzduchového vankúša, m; ρ je hustota vody, kg s 2 / m 4 (pri teplote morskej vody +4 ° C je to 104, riečnej vody - 102);
C x - koeficient aerodynamického odporu v závislosti od tvaru zariadenia; sa určuje fúkaním modelov WUA v aerodynamických tuneloch. Približne môžete vziať C x =0,3÷0,5;
S - prierezová plocha WUA - jej priemet na rovinu kolmú na smer pohybu, m 2 ;
E - koeficient vlnového odporu v závislosti od rýchlosti AWP (Froudeho číslo Fr=V:√g·L) a pomeru rozmerov vzduchového vankúša L:B (obr. 12).
Ako príklad v tabuľke. 2 je znázornený výpočet odporu v závislosti od rýchlosti pohybu pre zariadenie s dĺžkou L = 2,83 m a B = 1,41 m.
Po znalosti odporu voči pohybu zariadenia je možné vypočítať výkon motora potrebný na zabezpečenie jeho pohybu pri danej rýchlosti (v tomto príklade 120 km/h), za predpokladu účinnosti vrtule η p rovnajúcej sa 0,6 a účinnosť prenosu z motora na vrtuľu η p \u003d 0,9:
Ako vzduchový pohon pre amatérske WUA sa najčastejšie používa dvojlistá vrtuľa (obr. 13).
Polotovar pre takúto skrutku je možné prilepiť z preglejky, popola alebo borovicových dosiek. Okraj, ako aj konce lopatiek, na ktoré mechanicky pôsobia pevné častice alebo piesok nasávané spolu s prúdom vzduchu, sú chránené kovaním z mosadzného plechu.
Používajú sa aj štvorlisté vrtule. Počet lopatiek závisí od prevádzkových podmienok a účelu vrtule - pre vývoj vysokej rýchlosti alebo vytvorenie výrazného ťahu v čase štartu. Dostatočný ťah dokáže zabezpečiť aj dvojlistá vrtuľa so širokými listami. Ťah sa vo všeobecnosti zvyšuje, ak vrtuľa beží v profilovanom dýzovom prstenci.
Hotová skrutka musí byť pred montážou na hriadeľ motora vyvážená, hlavne staticky. V opačnom prípade bude pri otáčaní vibrovať, čo môže spôsobiť poškodenie celého stroja. Vyváženie s presnosťou na 1 g je pre amatérov úplne postačujúce. Okrem vyváženia skrutky sa kontroluje jej hádzanie vzhľadom na os otáčania.
Všeobecné rozloženie
Jednou z hlavných úloh projektanta je spojiť všetky agregáty do jedného funkčného celku. Pri návrhu zariadenia je projektant povinný zabezpečiť miesto pre posádku, umiestnenie jednotiek zdvíhacieho a pohonného systému v trupe. Zároveň je dôležité použiť ako prototyp návrhy už známych WUA. Na obr. Obrázky 14 a 15 znázorňujú štrukturálne diagramy dvoch typických amatérsky vyrobených WUA.Vo väčšine WUA je karoséria nosný prvok, jedna konštrukcia. Obsahuje jednotky hlavnej elektrárne, vzduchové kanály, ovládacie zariadenia a kabínu vodiča. Kabíny rušňovodiča sú umiestnené v prednej časti alebo v strednej časti zariadenia, v závislosti od toho, kde je kompresor umiestnený - za kabínou alebo pred ňou. Ak je WUA viacmiestny, kabína sa zvyčajne nachádza v strednej časti vozidla, čo umožňuje prevádzkovať ho s rôznym počtom osôb na palube bez zmeny orientácie.
V malých amatérskych WUA je sedadlo vodiča najčastejšie otvorené, vpredu chránené čelným sklom. V zariadeniach zložitejšej konštrukcie (turistický typ) sú kabíny pokryté priehľadnou plastovou kupolou. Na umiestnenie potrebného vybavenia a zásob sa využívajú objemy dostupné po stranách kabíny a pod sedadlami.
Pri vzduchových motoroch sa ovládanie AVP vykonáva buď pomocou kormidiel umiestnených v prúde vzduchu za vrtuľou, alebo vodiacich zariadení upevnených v prúde vzduchu prúdiaceho z prúdovej pohonnej jednotky. Ovládanie zariadenia z miesta vodiča môže byť leteckého typu - pomocou rukovätí alebo pák volantu, alebo ako v aute, volantu a pedálov.
V amatérskych WUA sa používajú dva hlavné typy palivových systémov; s gravitačným prívodom paliva a s benzínovým čerpadlom automobilového alebo leteckého typu. Časti palivového systému, ako sú ventily, filtre, olejový systém s nádržami (ak sa používa štvortaktný motor), chladiče oleja, filtre, systém vodného chladenia (ak ide o vodou chladený motor), sa zvyčajne vyberajú z existujúceho letectva alebo automobilové diely.
Výfukové plyny z motora sú vždy odvádzané do zadnej časti vozidla a nikdy nie do vankúša. Na zníženie hluku vznikajúceho pri prevádzke WUA, najmä v blízkosti sídiel, sa používajú tlmiče hluku automobilového typu.
V najjednoduchších prevedeniach slúži spodná časť karosérie ako podvozok. Úlohu podvozku môžu plniť drevené lyžiny (alebo lyžiny), ktoré preberajú záťaž pri kontakte s povrchom. V turistických WUA, ktoré sú ťažšie ako športové WUA, sú namontované kolesové podvozky, ktoré uľahčujú pohyb WUA počas zastávok. Zvyčajne sa používajú dve kolesá namontované po stranách alebo pozdĺž pozdĺžnej osi WUA. Kolesá majú kontakt s povrchom až po zastavení zdvíhacieho systému, keď sa AUA dotkne povrchu.
Materiály a technológia výroby
Na výrobu drevených konštrukcií WUA sa používa kvalitné borovicové rezivo podobné tomu, ktoré sa používa v leteckom priemysle, ale aj brezová preglejka, jaseňové, bukové a lipové drevo. Na lepenie dreva sa používa vodeodolné lepidlo s vysokými fyzikálnymi a mechanickými vlastnosťami.Na flexibilné ploty sa používajú najmä technické tkaniny; musia byť mimoriadne trvanlivé, odolné voči atmosférickým vplyvom a vlhkosti, ako aj voči treniu.V Poľsku sa najčastejšie používa ohňovzdorná tkanina pokrytá PVC podobným plastu.
Je dôležité vykonať správne rezanie a zabezpečiť, aby boli panely navzájom starostlivo spojené, ako aj ich upevnenie k zariadeniu. Na upevnenie plášťa ohybného plotu k telu sa používajú kovové pásiky, ktoré pomocou skrutiek rovnomerne pritláčajú látku k telu prístroja.
Pri navrhovaní formy flexibilného vzduchového vankúšového plotu netreba zabúdať na Pascalov zákon, ktorý hovorí, že tlak vzduchu sa rozdeľuje do všetkých smerov rovnakou silou. Preto musí byť plášť pružnej bariéry v nafúknutom stave vo forme valca alebo gule alebo ich kombinácie.
Dizajn a pevnosť krytu
Na trup WUA sa prenášajú sily od nákladu neseného vozidlom, hmotnosti mechanizmov elektrocentrály a pod., ale aj od vonkajších síl, nárazov dna proti vlne a tlaku vo vzduchovom vankúši. Nosnou konštrukciou trupu amatérskeho WUA je najčastejšie plochý pontón, ktorý je podopretý tlakom vo vzduchovom vankúši a v plávajúcom režime zabezpečuje vztlak trupu. Na trup pôsobia sústredené sily, ohybové a torzné momenty od motorov (obr. 16), ako aj gyroskopické momenty od rotujúcich častí mechanizmov, ktoré vznikajú pri manévrovaní AWP.Najpoužívanejšie sú dva konštrukčné typy budov pre amatérske WUA (alebo ich kombinácie):
- priehradová konštrukcia, keď celkovú pevnosť trupu zabezpečujú ploché alebo priestorové priehradové nosníky a plášť je určený len na zadržiavanie vzduchu v dráhe vzduchu a vytváranie vztlakových objemov;
- s nosným oplechovaním, kedy celkovú pevnosť trupu zabezpečuje vonkajšie oplechovanie, pracujúce v spojení s pozdĺžnym a priečnym rámovaním.
Konštrukcia kabíny a jej zasklenie má zabezpečiť možnosť rýchleho vystúpenia vodiča a cestujúcich z kabíny, najmä v prípade nehody alebo požiaru. Umiestnenie okien by malo poskytnúť vodičovi dobrý výhľad: pozorovacia čiara by mala byť v rozmedzí od 15° nadol do 45° nahor od horizontálnej čiary; bočný pohľad musí byť aspoň 90° na každú stranu.
Prenos výkonu na vrtuľu a kompresor
Najjednoduchšie pre amatérsku výrobu sú klinové remene a reťazové pohony. Reťazový pohon sa však používa len na pohon vrtúľ alebo kompresorov, ktorých osi otáčania sú umiestnené horizontálne, a to len vtedy, ak je možné vybrať vhodné reťazové kolesá motocykla, pretože ich výroba je dosť náročná.V prípade prevodu klinovým remeňom by sa pre zabezpečenie životnosti remeňov mali priemery kladiek voliť maximálne, avšak obvodová rýchlosť remeňov by nemala presiahnuť 25 m/s.
Návrh zdvíhacieho komplexu a flexibilného oplotenia
Zdvíhací komplex pozostáva zo vstrekovacej jednotky, vzduchových kanálov, prijímača a pružného krytu vzduchového vankúša (v schémach trysiek). Kanály, ktorými je vzduch privádzaný z dúchadla do flexibilného krytu, musia byť navrhnuté s ohľadom na požiadavky aerodynamiky a musia zabezpečiť minimálnu tlakovú stratu.Flexibilné ploty amatérskych WUA majú zvyčajne zjednodušenú formu a dizajn. Na obr. 18 ukazuje príklady konštrukčných schém flexibilných bariér a spôsob kontroly tvaru flexibilnej bariéry po jej namontovaní na telo zariadenia. Ploty tohto typu majú dobrú elasticitu a vďaka zaoblenému tvaru nelepia na nerovnosti nosnej plochy.
Výpočet kompresorov, axiálnych aj odstredivých, je pomerne komplikovaný a možno ho vykonať iba pomocou špeciálnej literatúry.
Riadiace zariadenie sa spravidla skladá z volantu alebo pedálov, systému pák (alebo káblových vedení) spojených s vertikálnym kormidlom a niekedy s horizontálnym kormidlom - výťahom.
Ovládanie môže byť uskutočnené vo forme volantu automobilu alebo motocykla. Vzhľadom na špecifiká konštrukcie a prevádzky WUA ako lietadla sa však častejšie používa letecký dizajn ovládacích prvkov vo forme páky alebo pedálov. V najjednoduchšej forme (obr. 19), pri bočnom naklonení rukoväte, sa pohyb prenáša pomocou páky upevnenej na potrubí na prvky vedenia lanka riadenia a následne na kormidlo. Pohyby rukoväte tam a späť, možné vďaka jej kĺbovému upevneniu, sa prenášajú cez posúvač, ktorý prechádza vnútri rúrky, do vedenia výťahu.
Pri pedálovom ovládaní, bez ohľadu na jeho schému, je potrebné zabezpečiť možnosť pohybu sedadla alebo pedálov na nastavenie podľa individuálnych charakteristík vodiča. Páky sa vyrábajú najčastejšie z duralu, prevodové rúrky sú ku korpusu pripevnené konzolami. Pohyb pák je obmedzený otvormi vo výrezoch vo vodidlách namontovaných na bokoch zariadenia.
Príklad konštrukcie kormidla v prípade jeho uloženia v prúde vzduchu vrhanom vrtuľou je na obr. dvadsať.
Kormidlá môžu byť buď plne otočné alebo sa skladajú z dvoch častí - pevnej (stabilizátor) a otočnej (list kormidla) s rôznym percentom tetiv týchto častí. Profily kormidiel akéhokoľvek typu musia byť symetrické. Stabilizátor kormidla je zvyčajne pripevnený k telu; Hlavným nosným prvkom stabilizátora je nosník, ku ktorému je kĺbovo pripojená lopatka kormidla. Výťahy, veľmi zriedkavé v amatérskych WUA, sú konštruované na rovnakých princípoch a niekedy dokonca úplne rovnakých ako kormidlá.
Konštrukčné prvky, ktoré prenášajú pohyb z ovládacích prvkov na volanty a škrtiace klapky motora, sa zvyčajne skladajú z pák, tyčí, lán atď. Amatérske WUA najčastejšie používajú kombinované systémy - s káblami a tlačkami.
Redakcia
Priaznivci vodných motoristických športov a turistiky venujú vznášadlám čoraz väčšiu pozornosť. S relatívne nízkou spotrebou energie vám umožňujú dosiahnuť vysoké rýchlosti; sú pre nich prístupné plytké a nepriechodné rieky; vznášadlo sa môže vznášať nad zemou a nad ľadom.Prvýkrát sme čitateľov oboznámili s problematikou navrhovania malých SVP už v 4. čísle (1965), kde sme umiestnili článok Yu. A. Budnitského „Plochajúce lode“. Zverejnený bol stručný náčrt vývoja zahraničných SVP vrátane popisu množstva športových a rekreačných moderných 1- a 2-miestnych SVP. Redakcia predstavila skúsenosti samostatnej konštrukcie takéhoto aparátu obyvateľa Rigy O. O. Petersonsa v r. Vydanie tohto amatérskeho dizajnu vzbudilo u našich čitateľov obzvlášť veľký záujem. Mnohí z nich chceli postaviť rovnakého obojživelníka a žiadali o potrebnú literatúru.
Tento rok vydavateľstvo "Sudostroenie" vydáva knihu poľského inžiniera Jerzyho Bena "Modely a amatérske vznášadlá". Nájdete v ňom prezentáciu základov teórie vzniku vzduchového vankúša a mechaniky pohybu na ňom. Autor uvádza výpočtové pomery, ktoré sú potrebné pre samostatný návrh najjednoduchšieho vznášadla, predstavuje trendy a perspektívy vývoja tohto typu lodí. Kniha obsahuje mnoho príkladov návrhov amatérskych vznášadiel (AHV) vyrobených vo Veľkej Británii, Kanade, USA, Francúzsku, Poľsku. Kniha je určená širokému okruhu priaznivcov svojpomocnej stavby lodí, lodným modelárom, vodným motoristom. Jej text je bohato ilustrovaný kresbami, kresbami a fotografiami.
Časopis publikuje skrátený preklad kapitoly z tejto knihy.
Štyri najobľúbenejšie zahraničné SVP
Americké vznášadlo Airskat-240
Dvojité športové SVP s priečnym symetrickým usporiadaním sedadiel. Mechanická inštalácia - automob. dv. „Volkswagen“ s výkonom 38 kW, poháňajúci axiálny štvorlistový kompresor a dvojlistovú vrtuľu v ringu. Riadenie SVP po dráhe sa vykonáva pomocou páky napojenej na sústavu kormidiel umiestnených v prúde za vrtuľou. Elektrická výbava 12 V. Štartovanie motora - elektrický štartér. Rozmery zariadenia sú 4,4x1,98x1,42 m Plocha vzduchového vankúša je 7,8 m 2; priemer vrtule 1,16 m, celková hmotnosť - 463 kg, maximálna rýchlosť na vode 64 km / h.Americká spoločnosť SVP „Skimmers Incorporated“
Akýsi single SVP skúter. Dizajn karosérie vychádza z myšlienky použitia autokamery. Dvojvalcový motocyklový motor s výkonom 4,4 kW. Rozmery zariadenia sú 2,9x1,8x0,9 m Plocha vzduchového vankúša je 4,0 m 2; celková hmotnosť - 181 kg. Maximálna rýchlosť je 29 km/h.anglické vznášadlo "Air Ryder"
Toto dvojmiestne športové zariadenie je jedným z najpopulárnejších medzi amatérskymi staviteľmi lodí. Axiálny kompresor je poháňaný motocyklom, dv. pracovný objem 250 cm 3 . Vrtuľa - dvojlistá, drevená; poháňaný samostatným 24 kW motorom. Elektrické zariadenie s napätím 12 V s batériou lietadla. Štartovanie motora - elektrický štartér. Prístroj má rozmery 3,81x1,98x2,23 m; svetlá výška 0,03 m; stúpanie 0,077 m; plocha vankúša 6,5 m 2; prázdna hmotnosť 181 kg. Vyvinie rýchlosť 57 km / h na vode, 80 km / h na súši; prekonáva svahy do 15°.V tabuľke 1 sú uvedené údaje jednej modifikácie zariadenia.
anglický SVP "Hovercat"
Ľahká turistická loď pre päť alebo šesť osôb. Existujú dve modifikácie: "MK-1" a "MK-2". Odstredivé preplňovanie s priemerom 1,1 m je poháňané autom. dv. "Volkswagen" s pracovným objemom 1584 cm 3 a spotrebuje výkon 34 kW pri 3600 ot./min.V modifikácii MK-1 sa pohyb vykonáva pomocou vrtule s priemerom 1,98 m, poháňanej druhým motorom rovnakého typu.
V modifikácii MK-2 bolo auto použité na horizontálny ťah. dv. „Porsche 912“ s objemom 1582 cm 3 a výkonom 67 kW. Aparatúra je ovládaná pomocou aerodynamických kormidiel umiestnených v prúde za vrtuľou. Elektrické zariadenie s napätím 12 V. Rozmery aparatúry sú 8,28x3,93x2,23 m. Plocha vzduchového vankúša je 32 m 2, celková hmotnosť aparatúry je 2040 kg, rýchlosť pohybu úpravy " MK-1" je 47 km/h, "MK-2" - 55 km/h
Poznámky
1. Zjednodušený spôsob výberu vrtule podľa známej hodnoty odporu, rýchlosti otáčania a translačnej rýchlosti je uvedený v.2. Výpočty klinových remeňových a reťazových pohonov je možné vykonať pomocou noriem všeobecne akceptovaných v domácom strojárstve.
Prototypom predstaveného obojživelného vozidla bolo vozidlo na vzduchovom vankúši (AVP) s názvom „Aerojeep“, ktorého uverejnenie bolo v časopise. Rovnako ako predchádzajúci stroj, aj nový je jednomotorový, jednorotorový s distribuovaným prúdením vzduchu. Tento model je tiež trojitý s umiestnením pilota a pasažierov v tvare písmena T: pilot je vpredu v strede a pasažieri sú po stranách vzadu. Štvrtému pasažierovi síce nič nebráni posadiť sa za vodiča, no dĺžka sedáku a sila inštalácie vrtule je celkom dostatočná.
Nový stroj má okrem vylepšených technických charakteristík množstvo konštrukčných prvkov a dokonca aj inovácií, ktoré zvyšujú jeho prevádzkovú spoľahlivosť a životnosť - obojživelník je predsa vodný vták. A hovorím mu „vták“, pretože sa pohybuje vzduchom nad vodou aj nad zemou.
Konštrukčne sa nový stroj skladá zo štyroch hlavných častí: sklolaminátové telo, vzduchová pružina, flexibilný plot (sukňa) a vrtuľová jednotka.
Pri vedení príbehu o novom aute sa budete musieť nevyhnutne opakovať - napokon, dizajny sú v mnohom podobné.
Obojživelný trup veľkosťou aj dizajnom identický s prototypom - sklolaminát, dvojitý, trojrozmerný, pozostáva z vnútorného a vonkajšieho plášťa. Tu tiež stojí za zmienku, že otvory vo vnútornom plášti nového prístroja sa teraz nenachádzajú na hornom okraji strán, ale približne v strede medzi ním a spodným okrajom, čo zaisťuje rýchlejšie a stabilnejšie vytvorenie vzduchový vankúš. Samotné otvory už nie sú podlhovasté, ale okrúhle, s priemerom 90 mm. Je ich asi 40 a sú rovnomerne rozmiestnené po bokoch aj vpredu.
Každá škrupina bola vo svojej matrici (použitej z predchádzajúceho návrhu) zlepená z dvoch alebo troch vrstiev sklolaminátu (a spodná - zo štyroch vrstiev) na polyesterovom spojive. Samozrejme, že tieto živice sú horšie ako vinylesterové a epoxidové živice, pokiaľ ide o priľnavosť, úroveň filtrácie, zmršťovanie a uvoľňovanie škodlivých látok pri sušení, ale majú nepopierateľnú cenovú výhodu - sú oveľa lacnejšie, čo je dôležité. Pre tých, ktorí majú v úmysle použiť takéto živice, dovoľte mi pripomenúť, že miestnosť, kde sa práca vykonáva, musí mať dobré vetranie a teplotu najmenej + 22 ° C.
1 - segment (sada 60 kusov); 2 - balón; 3 - kotviaca kačica (3 ks); 4 - veterná clona; 5 - zábradlie (2 ks); 6 – sieťová ochrana vrtule; 7 - vonkajšia časť prstencového kanála; 8 – kormidlo (2 ks); 9 – páka ovládania riadenia; 10 - poklop v tuneli pre prístup k palivovej nádrži a batérii; 11 – sedadlo pilota; 12 – pohovka pre spolujazdca; 13 - kryt motora; 14 - lopatka (2 ks); 15 - tlmič hluku; 16 - plnivo (polystyrén); 17 - vnútorná časť prstencového kanála; 18 - navigačné svetlo lampy; 19 - vrtuľa; 20 – puzdro vrtule; 21 - hnací ozubený remeň; 22 - uzol na upevnenie valca na telo; 23 – bod pripojenia segmentu k telu; 24 - motor na držiaku motora; 25 - vnútorný plášť tela; 26 - plnivo (polystyrén); 27 - vonkajší plášť tela; 28 - deliaci panel prúdu vstrekovaného vzduchu
Matrice boli vyrobené vopred podľa hlavného modelu z rovnakých sklenených rohoží na rovnakej polyesterovej živici, len hrúbka ich stien bola väčšia a bola 7 až 8 mm (pre plášte - asi 4 mm). Pred vypaľovaním prvkov sa z pracovnej plochy matrice opatrne odstránili všetky drsnosti a škrabance, ktorá sa trikrát pokryla voskom zriedeným v terpentíne a vyleštila. Potom bola na povrch nanesená tenká vrstva (do 0,5 mm) červeného gelcoatu (farebného laku) pomocou rozprašovača (alebo valčeka).
Po vysušení sa začal proces lepenia škrupiny pomocou nasledujúcej technológie. Najprv sa pomocou valčeka voskový povrch matrice a jedna strana stackomatu (s menšími pórmi) natrie živicou a potom sa rohož položí na matricu a valcuje, kým sa spod vrstvy úplne neodstráni vzduch ( v prípade potreby je možné v podložke vytvoriť malú štrbinu). Ďalšie vrstvy sklenených rohoží sa ukladajú rovnakým spôsobom na požadovanú hrúbku (3-4 mm) s prípadnou montážou osadených dielov (kov a drevo). Prebytočné chlopne po okrajoch sa pri lepení "na mokro" odstrihli.
a - vonkajší plášť;
b - vnútorný plášť;
1 - lyža (strom);
2 - doska (drevo)
Po oddelenej výrobe vonkajšieho a vnútorného plášťa boli spojené, pripevnené pomocou svoriek a samorezných skrutiek a potom zlepené po obvode pásikmi tej istej sklenenej rohože šírky 40–50 mm, natreté polyesterovou živicou, z ktorej sú plášte boli vyrobené. Po pripevnení mušlí k okraju plátkovými nitmi bol po obvode pripevnený zvislý bočný pás z 2 mm duralového pásu so šírkou najmenej 35 mm.
Okrem toho pomocou kúskov sklenených vlákien impregnovaných živicou opatrne prilepte všetky rohy a miesta, kde sú zaskrutkované upevňovacie prvky. Vonkajší plášť je zvrchu potiahnutý gélovým lakom - polyesterovou živicou s akrylovými prísadami a voskom, ktoré dodávajú lesk a vodeodolnosť.
Treba si uvedomiť, že tou istou technológiou (boli ňou vyrobené vonkajšie a vnútorné škrupiny) sa lepili aj menšie prvky: vnútorný a vonkajší plášť difúzora, kormidla, kryt motora, deflektor, tunel a sedadlo vodiča. 12,5-litrová plynová nádrž (priemyselná z Talianska) je vložená do puzdra, do konzoly, pred upevnením spodnej a hornej časti puzdra.
vnútorný plášť plášťa s výstupmi vzduchu na vytvorenie vzduchového vankúša; nad otvormi - rad káblových svoriek na zavesenie koncov šatky segmentu sukne; dve drevené lyže prilepené zospodu
Pre tých, ktorí práve začínajú pracovať so sklolaminátom, odporúčam začať s výrobou člna s týmito malými prvkami. Celková hmotnosť sklolaminátového trupu spolu s lyžami a pásikom z hliníkovej zliatiny, difúzorom a kormidlami je od 80 do 95 kg.
Priestor medzi plášťami slúži ako vzduchové potrubie po obvode prístroja od kormy na oboch stranách až po provu. Horná a spodná časť tohto priestoru sú vyplnené stavebnou penou, ktorá poskytuje optimálny prierez vzduchových kanálov a dodatočný vztlak (a teda aj životnosť) zariadenia. Kusy penového plastu boli zlepené rovnakým polyesterovým spojivom a na škrupiny boli prilepené pásy sklenených vlákien, tiež impregnované živicou. Ďalej vzduch vychádza zo vzduchových kanálov cez rovnomerne rozmiestnené otvory s priemerom 90 mm vo vonkajšom plášti, "prilieha" na segmenty sukne a vytvára vzduchový vankúš pod prístrojom.
Na spodok vonkajšieho plášťa trupu je na ochranu pred poškodením zvonku prilepený pár pozdĺžnych lyží vyrobených z drevených tyčí a v zadnej časti kokpitu (teda zvnútra) je spodok. drevená doska motora.
Balón. Nový model vznášadla má takmer dvojnásobný výtlak (350 - 370 kg) ako predchádzajúci. To sa dosiahlo inštaláciou nafukovacieho balóna medzi telo a segmenty flexibilného plotu (sukne). Balónik je zlepený z PVC materiálu Uіpurіap, vyrobeného vo Fínsku s hustotou 750 g/m 2, podľa tvaru tela v pôdoryse. Materiál bol testovaný na veľkých priemyselných vznášadlách ako Khius, Pegasus, Mars. Na zvýšenie prežitia môže valec pozostávať z niekoľkých oddelení (v tomto prípade troch, každý s vlastným plniacim ventilom). Priehradky sa zase dajú pozdĺžne rozdeliť na polovicu pozdĺžnymi priečkami (táto verzia ich vyhotovenia je však zatiaľ len v projekte). S týmto dizajnom vám rozbité oddelenie (alebo dokonca dve) umožní pokračovať v pohybe po trase a ešte viac sa dostať na pobrežie na opravu. Pre ekonomické rezanie materiálu je valec rozdelený do štyroch sekcií: prova, dve kormy. Každá časť je zase zlepená z dvoch častí (polovičiek) škrupiny: spodnej a hornej - ich vzory sú zrkadlové. V tejto verzii valca sa priehradky a sekcie nezhodujú.
a - vonkajší plášť; b - vnútorný plášť;
1 - nosová časť; 2 - bočná časť (2 ks); 3 - zadná časť; 4 - priečka (3 ks); 5 - ventily (3 ks); 6 - lyktros; 7 - zástera
Na vrchu valca je nalepený „lyktros“ - pás materiálu Vinyplan 6545 „Arktik“ preložený na polovicu, s pletenou nylonovou šnúrou vloženou pozdĺž záhybu, impregnovanou lepidlom „900I“. "Liktros" je aplikovaný na bočnú koľajnicu a pomocou plastových skrutiek je valec pripevnený k hliníkovej lište pripevnenej na tele. Rovnaký pásik (iba bez priloženej šnúrky) je nalepený na balóne a zospodu-predu („o pol ôsmej“), takzvaná „zástera“ – na ktorú sa prilepia horné časti segmentov (jazykov) flexibilný plot je zviazaný. Neskôr bol na prednú časť valca nalepený gumený nárazník.
Mäkký elastický chránič"Aerojeep" (sukňa) pozostáva zo samostatných, ale identických prvkov - segmentov, strihaných a šitých z hustej ľahkej tkaniny alebo filmového materiálu. Je žiaduce, aby látka bola vodoodpudivá, v chlade netvrdla a neprepúšťala vzduch.
Opäť som použil materiál Vinyplan 4126, len s nižšou hustotou (240 g / m 2), ale celkom vhodná je domáca tkanina typu perkál.
Segmenty sú o niečo menšie ako na „bezbalónovom“ modeli. Vzor segmentu je jednoduchý a môžete si ho buď ušiť sami, aj ručne, alebo zvárať vysokofrekvenčnými prúdmi (FA).
Segmenty sú priviazané jazykom viečka k lipáze balónika (dva na jednom konci, pričom uzly sú vo vnútri pod sukňou) po celom obvode aeroampibiku. Dva spodné rohy segmentu sú pomocou nylonových konštrukčných svoriek voľne zavesené na oceľovom lanku s priemerom 2–2,5 mm, ovíjajúcom sa okolo spodnej časti vnútorného plášťa puzdra. Celkovo je v sukni umiestnených až 60 segmentov. Oceľové lanko s priemerom 2,5 mm je k telu pripevnené pomocou príchytiek, ktoré sú zase prichytené k vnútornému plášťu pomocou lístkových nitov.
1 - šatka (materiál "Viniplan 4126"); 2 - jazyk (materiál "Viniplan 4126"); 3 - podložka (látka "Arctic")
Takéto upevnenie segmentov sukne veľmi nepresahuje čas výmeny chybného prvku flexibilného plotu v porovnaní s predchádzajúcim dizajnom, keď bol každý pripevnený samostatne. Ako však ukázala prax, sukňa sa ukazuje ako účinná, aj keď zlyhá až 10% segmentov a nie je potrebná ich častá výmena.
1 - vonkajší plášť tela; 2 - vnútorný plášť tela; 3 - prekrytie (sklolaminát) 4 - tyč (dural, pás 30x2); 5 - samorezná skrutka; 6 - valcový lyktros; 7 - plastová skrutka; 8 - balón; 9 - zástera valca; 10 - segment; 11 - šnurovanie; 12 - klip; 13-límec (plast); 14-kábel d2,5; 15-strunový nit; 16-priechodkový
Vrtuľové zariadenie pozostáva z motora, šesťlistej vrtule (ventilátora) a prevodovky.
Motor- RMZ-500 (podobne ako Rotax 503) zo snežného skútra Taiga. Vyrobené spoločnosťou Russian Mechanics OJSC na základe licencie od rakúskej spoločnosti Rotax. Motor je dvojtaktný, so vstupným ventilom a núteným chladením vzduchom. Usadil sa ako spoľahlivý, dostatočne výkonný (asi 50 k) a nie ťažký (asi 37 kg), a čo je najdôležitejšie, relatívne lacný agregát. Palivo - benzín AI-92 zmiešaný s olejom pre dvojtaktné motory (napríklad domáci MGD-14M). Priemerná spotreba paliva - 9 - 10 l / h. Motor bol namontovaný v zadnej časti zariadenia na motorovom držiaku pripevnenom k spodnej časti trupu (alebo skôr k drevenej doske motora). Motorama sa stala vyššou. To sa robí pre pohodlie pri čistení zadnej časti kokpitu od snehu a ľadu, ktoré sa tam dostanú cez boky a hromadia sa tam a pri zastavení zamrznú.
1 - výstupný hriadeľ motora; 2 - predná ozubená kladka (32 zubov); 3 - ozubený remeň; 4 - hnaná ozubená remenica; 5 - matica M20 na montáž osi; 6 - diaľkové priechodky (3 ks); 7 - ložisko (2 ks); 8 - os; 9 - puzdro na skrutku; 10 - podpera zadnej vzpery; 11 - predná podpera motora; 12 - predná podpera vzpery - dvojnohá (nie je znázornená na výkrese, pozri fotografiu); 13 - vonkajšie líce; 14 - vnútorné líce
Vrtuľa - šesťlistá, pevné stúpanie, priemer 900 mm. (Bol tu pokus o inštaláciu dvoch koaxiálnych skrutiek s piatimi čepeľami, ale bol neúspešný). Objímka skrutky je duralová, liata. Čepele sú sklolaminátové, potiahnuté gélovým lakom. Os skrutkového náboja bola predĺžená, hoci na nej zostali staré ložiská 6304. Náprava bola namontovaná na stojane nad motorom a tu upevnená dvoma rozperami: dvojlúčovými - vpredu a trojlúčovými - vzadu. Pred vrtuľou je sieťová mriežka a za vzduchovým kormidlovým perím.
Prenos krútiaceho momentu (otáčania) z výstupného hriadeľa motora na náboj vrtule sa uskutočňuje cez ozubený remeň s prevodovým pomerom 1: 2,25 (hnacia kladka má 32 zubov a hnaná 72 zubov).
Prúd vzduchu zo skrutky je rozdelený prepážkou v prstencovom kanáli na dve nerovnaké časti (približne 1:3). Menšia časť ide pod spodok trupu na vytvorenie vzduchového vankúša a veľká časť ide na vytvorenie pohonu (ťahu) pre pohyb. Niekoľko slov o vlastnostiach riadenia obojživelníka, konkrétne - o začiatku pohybu. Keď motor beží na voľnobeh, stroj zostane stáť. So zvýšením počtu otáčok sa obojživelník najprv zdvihne nad nosnú plochu a potom sa začne pohybovať dopredu pri otáčkach od 3200 do 3500 za minútu. V tejto chvíli je dôležité, najmä pri štarte zo zeme, aby pilot najprv zdvihol zadnú časť prístroja: potom sa zadné segmenty o nič nezachytia a predné sa budú kĺzať cez nerovnosti a prekážky.
1 - základňa (oceľový plech s6, 2 ks); 2 - portálový regál (oceľový plech s4,2 ks); 3 - prepojka (oceľový plech S10, 2 ks.)
Riadenie "Aerojeep" (zmena smeru pohybu) sa vykonáva aerodynamickými kormidlami, otočne pripevnenými za prstencovým kanálom. Riadenie sa vychyľuje pomocou dvojramennej páky (volant motocyklového typu) cez talianske bowdenové lanko smerujúce do jednej z rovín aerodynamického volantu. Druhá rovina je pripojená k prvému tuhému článku. Na ľavej rukoväti páky je upevnená páka ovládania škrtiacej klapky karburátora alebo „spúšť“ zo snežného skútra Taiga.
1 - volant; 2 - bowden; 3 - uzol na pripevnenie vrkoča k telu (2 ks); 4 - Bowdenové opletenie kábla; 5 - panel riadenia; 6 - páka; 7 - ťah (hojdacie kreslo nie je podmienečne zobrazené); 8 - ložisko (4 ks)
Brzdenie sa vykonáva „uvoľnením plynu“. V tomto prípade vzduchový vankúš zmizne a prístroj sa telom opiera o vodu (alebo lyžuje na snehu či zemi) a zastaví sa v dôsledku trenia.
Elektrické zariadenia a spotrebiče. Zariadenie je vybavené dobíjacou batériou, tachometrom s hodinovým počítadlom, voltmetrom, ukazovateľom teploty hlavy motora, halogénovými svetlometmi, tlačidlom a kontrolou vypnutia zapaľovania na volante atď. elektrický štartér. Inštalácia akýchkoľvek iných zariadení je možná.
Obojživelný čln dostal názov „Rybak-360“. Prešiel námornými skúškami na Volge: v roku 2010 na zhromaždení spoločnosti Velkhod v obci Emauzy pri Tveri v Nižnom Novgorode. Na žiadosť Moskovského športového výboru sa zúčastnil na demonštračných vystúpeniach na oslave venovanej Dňu námorníctva v Moskve na veslárskom kanáli.
Technické údaje "Aeroamphibian":
Celkové rozmery, mm:
dĺžka………………………………………………………………………………..3950
šírka………………………………………………………………………..2400
výška……………………………………………………………………………….1380
Výkon motora, hp……………………………………………….52
Hmotnosť, kg ………………………………………………………………………. 150
Nosnosť, kg……………………………………………………….370
Zásoba paliva, l……………………………………………………………………….12
Spotreba paliva, l/h………………………………………………..9 - 10
Prekonajte prekážky:
stúpanie, krupobitie………………………………………………………………………..20
vlna, m……………………………………………………………………………………… 0,5
Cestovná rýchlosť, km/h:
po vode……………………………………………………………………………………….50
na zemi ……………………………………………………………………… 54
na ľade……………………………………………………………………….. 60
M. YAGUBOV Čestný vynálezca Moskvy
Konštrukcii vozidla, ktoré by umožňovalo pohyb po súši aj po vode, predchádzalo oboznámenie sa s históriou objavovania a vytvárania pôvodných obojživelníkov – vozidlá na vzduchovom vankúši(WUA), štúdium ich základnej štruktúry, porovnanie rôznych návrhov a schém.
Za týmto účelom som navštívil mnoho internetových stránok nadšencov a tvorcov WUA (aj zahraničných), s niektorými som sa osobne zoznámil.
Nakoniec prototyp koncipovaného člna prevzal anglický "Hovercraft" ("vznášajúca sa loď" - ako sa WUA nazýva v Spojenom kráľovstve), ktorý postavili a otestovali miestni nadšenci. Naše najzaujímavejšie domáce stroje tohto typu vznikali väčšinou pre orgány činné v trestnom konaní a v posledných rokoch – na komerčné účely, mali veľké rozmery, a preto sa pre amatérsku výrobu príliš nehodili.
Moje vznášadlo (nazývam ho „Aerojeep“) je trojmiestne: pilot a pasažieri sú usporiadaní do tvaru písmena T, ako na trojkolke: pilot je vpredu v strede a pasažieri vzadu sú vedľa seba. strane, jeden vedľa druhého. Stroj je jednomotorový, s deleným prúdením vzduchu, pre ktorý je v jeho prstencovom kanáli trochu pod jeho stredom inštalovaný špeciálny panel.
| Technické údaje vznášadla | |
|---|---|
| Celkové rozmery, mm: | |
| dĺžka | 3950 |
| šírka | 2400 |
| výška | 1380 |
| Výkon motora, l. S | 31 |
| Hmotnosť, kg | 150 |
| Nosnosť, kg | 220 |
| Zásoba paliva, l | 12 |
| Spotreba paliva, l/h | 6 |
| Prekonajte prekážky: | |
| stúpanie, st. | 20 |
| vlna, m | 0,5 |
| Cestovná rýchlosť, km/h: | |
| na vode | 50 |
| na zemi | 54 |
| na ľade | 60 |
Skladá sa z troch hlavných častí: vrtuľová jednotka s prevodom, sklolaminátový trup a "sukňa" - flexibilné oplotenie spodnej časti trupu - takpovediac "obliečka na vankúš" vzduchového vankúša.
 1 - segment (husté tkanivo); 2 - kotviaca kačica (3 ks); 3 - veterná clona; 4 - bočná tyč na upevnenie segmentov; 5 - rukoväť (2 ks); 6 - kryt vrtule; 7 - prstencový kanál; 8 - kormidlo (2 ks); 9 - páka ovládania kormidla; 10 - prístupový poklop k plynovej nádrži a batérii; 11 - sedadlo pilota; 12 - pohovka pre cestujúcich; 13 - kryt motora; 14 - motor; 15 - vonkajší plášť; 16 - plnivo (polystyrén); 17 - vnútorný plášť; 18 - deliaci panel; 19 - vrtuľa; 20 - puzdro vrtule; 21 - hnací ozubený remeň; 22 - uzol na upevnenie spodnej časti segmentu. zväčšiť, 2238 x 1557, 464 kB |
Trup vznášadla
Je dvojitý: sklolaminát, pozostáva z vnútorného a vonkajšieho plášťa.
Vonkajší plášť má pomerne jednoduchú konfiguráciu - sú to len naklonené (asi 50° k horizontále) strany bez dna - ploché takmer po celej šírke a mierne zakrivené v hornej časti. Prova je zaoblená a zadná časť má tvar nakloneného priečnika. V hornej časti, po obvode vonkajšieho plášťa, sú vyrezané podlhovasté otvory-drážky a v spodnej časti je zvonku v skrutkách s okom pripevnený kábel obklopujúci plášť na pripevnenie spodných častí segmentov k nemu.
Vnútorná škrupina má komplikovanejšiu konfiguráciu ako vonkajšia, pretože má takmer všetky prvky malého plavidla (povedzme člny alebo člny): boky, dno, zakrivené deliace steny, malú palubu na prove (iba horná časť chýba priečna traverza v korme), - pričom sú vyrobené ako jeden kus. Okrem toho je v strede kokpitu pozdĺž nej zospodu nalepený samostatne tvarovaný tunel s plechovkou pod sedadlom vodiča, v ktorej je uložená palivová nádrž a batéria, ako aj plynové lanko a lanko ovládania kormidla.
V zadnej časti vnútornej škrupiny je usporiadané akési hovienko, zdvihnuté a vpredu otvorené. Slúži ako základ prstencového kanála pre vrtuľu a jeho prekladová plošina slúži ako separátor prúdu vzduchu, ktorého časť (podporný prúd) smeruje do otvoru hriadeľa a druhá časť slúži na vytvorenie pohonu. ťah.
Všetky prvky trupu: vnútorný a vonkajší plášť, tunel a prstencový kanál boli nalepené na matrice zo sklenenej rohože s hrúbkou asi 2 mm na polyesterovej živici. Samozrejme, že tieto živice sú horšie ako vinylesterové a epoxidové živice, pokiaľ ide o priľnavosť, úroveň filtrácie, zmršťovanie a uvoľňovanie škodlivých látok pri sušení, ale majú nepopierateľnú cenovú výhodu - sú oveľa lacnejšie, čo je dôležité. Pre tých, ktorí majú v úmysle použiť takéto živice, dovoľte mi pripomenúť, že miestnosť, kde sa práca vykonáva, musí mať dobré vetranie a teplotu najmenej 22 ° C.
Matrice boli vyrobené vopred podľa hlavného modelu z rovnakých sklenených rohoží na rovnakej polyesterovej živici, len hrúbka ich stien bola väčšia a bola 7 až 8 mm (pre plášte - asi 4 mm). Pred nalepením prvkov boli z pracovnej plochy matrice starostlivo odstránené všetky drsnosti a škrabance, ktorá bola trikrát pokrytá voskom zriedeným v terpentíne a vyleštená. Potom sa na povrch nanáša rozprašovačom (alebo valčekom) tenká vrstva (do 0,5 mm) gelcoatu (farebného laku) zvolenej žltej farby.
Po vysušení sa začal proces lepenia škrupiny pomocou nasledujúcej technológie. Najprv sa pomocou valčeka voskový povrch matrice a strana sklenenej rohože s menšími pórmi natrie živicou a potom sa rohož položí na matricu a valcuje, kým sa spod vrstvy úplne neodstráni vzduch (ak v podložke je možné vytvoriť malú štrbinu). Ďalšie vrstvy sklenených rohoží sa ukladajú rovnakým spôsobom na požadovanú hrúbku (4-5 mm) s prípadnou montážou osadených dielov (kov a drevo). Prebytočné chlopne pozdĺž okrajov sú pri lepení "mokré" odrezané.
Po vytvrdnutí živice sa škrupina ľahko odstráni z matrice a spracuje: hrany sú otočené, drážky sú vyrezané, otvory sú vyvŕtané.
Aby sa zabezpečila nepotopiteľnosť Aerojeepu, kusy peny (napríklad nábytok) sú prilepené k vnútornej škrupine, pričom po celom obvode zostávajú voľné len kanály na priechod vzduchu. Kusy penového plastu sú zlepené živicou a pásy sklenenej rohože, tiež mazané živicou, sú pripevnené k vnútornému plášťu.
Po oddelenej výrobe vonkajšieho a vnútorného plášťa sa spoja, pripevnia pomocou svoriek a samorezných skrutiek a potom sa po obvode spoja (zlepia) pásikmi tej istej sklenenej rohože šírky 40-50 mm potiahnutej polyesterovou živicou, z ktorej boli vyrobené samotné mušle. Potom sa telo nechá, kým živica úplne nepolymerizuje.
O deň neskôr je k hornému spoju škrupín po obvode pripevnený duralový pás s prierezom 30 x 2 mm, ktorý je vertikálne nastavený (na ňom sú pripevnené jazyky segmentov). Drevené lyžiny s rozmermi 1500x90x20 mm (dĺžka x šírka x výška) sa lepia na spodok dna vo vzdialenosti 160 mm od okraja. Jedna vrstva sklenenej rohože je nalepená na vrchu bežcov. Rovnakým spôsobom, len z vnútornej strany plášťa, v zadnej časti kokpitu, je pod motorom usporiadaná základňa drevenej dosky.
Za zmienku stojí, že rovnakou technológiou, aká bola použitá pri výrobe vonkajšieho a vnútorného plášťa, sa lepili aj menšie prvky: vnútorný a vonkajší plášť difúzora, kormidla, plynová nádrž, kryt motora, veterný deflektor, tunel a sedadlo vodiča. Pre tých, ktorí práve začínajú pracovať so sklolaminátom, odporúčam pripraviť výrobu lode z týchto malých prvkov. Celková hmotnosť sklolaminátového tela spolu s difúzorom a kormidlami je cca 80 kg.
Samozrejme, že výrobu takéhoto trupu je možné zveriť aj odborníkom - spoločnostiam, ktoré vyrábajú člny a člny zo sklenených vlákien. Našťastie je ich v Rusku veľa a tomu budú zodpovedať aj náklady. V procese vlastnej výroby však bude možné získať potrebné skúsenosti a možnosť ďalej modelovať a vytvárať rôzne prvky a štruktúry zo sklolaminátu.
Inštalácia vrtule vznášadla
Zahŕňa motor, vrtuľu a prevodovku, ktorá prenáša krútiaci moment z prvej na druhú.
Použitý motor je BRIGGS & STATTION, vyrobený v Japonsku na základe americkej licencie: 2-valcový, štvortaktný v tvare V, 31 k. S pri 3600 ot./min. Jeho garantovaný motorový zdroj je 600 tisíc hodín. Štartovanie sa vykonáva elektrickým štartérom z batérie a ovládanie zapaľovacích sviečok je z magnetu.
Motor je namontovaný na spodnej časti trupu Aerojeepu a náprava náboja vrtule je na oboch koncoch upevnená na konzolách v strede difúzora zdvihnutého nad trupom. Prenos krútiaceho momentu z výstupného hriadeľa motora na náboj je realizovaný ozubeným remeňom. Hnacie a hnacie remenice sú rovnako ako remeň ozubené.
Hmotnosť motora síce nie je taká veľká (okolo 56 kg), ale jeho umiestnenie na dne výrazne znižuje ťažisko člna, čo má pozitívny vplyv na stabilitu a manévrovateľnosť stroja, najmä takého „ aerofloating“ jeden.
Výfukové plyny sú odvádzané do spodného prúdu vzduchu.
Namiesto nainštalovaného japonského motora môžete použiť aj vhodné domáce motory, napríklad zo snežných skútrov "Buran", "Lynx" a ďalších. Mimochodom, pre jednoduché alebo dvojité WUA sú celkom vhodné menšie motory s výkonom asi 22 koní. S
Vrtuľa je šesťlistá, s pevným stúpaním (uhol nábehu nastavený na súši) listov.
 1 - steny; 2 - kryt s jazykom. |
Neoddeliteľnou súčasťou inštalácie vrtule by mal byť aj prstencový kanál vrtule, hoci jeho základňa (spodný sektor) je integrovaná s vnútorným plášťom krytu. Prstencový kanál, rovnako ako telo, je tiež kompozitný, zlepený z vonkajšieho a vnútorného plášťa. Práve v mieste, kde sa jeho spodný sektor spája s horným, je usporiadaný sklolaminátový deliaci panel: oddeľuje prúdenie vzduchu vytvárané vrtuľou (a naopak spája steny spodného sektora pozdĺž tetivy).
Motor umiestnený na priečke v kokpite (za sedadlom spolujazdca) je zhora uzavretý sklolaminátovou kapotou a vrtuľa je vpredu okrem difúzora zakrytá drôtenou mriežkou.
Mäkké elastické oplotenie vznášadla (sukne) pozostáva zo samostatných, ale rovnakých segmentov, strihaných a šitých z hustej ľahkej tkaniny. Je žiaduce, aby látka bola vodoodpudivá, v chlade netvrdla a neprepúšťala vzduch. Použil som materiál Vinyplan fínskej výroby, ale domáca látka typu perkál je v poriadku. Segmentový vzor je jednoduchý a môžete ho ušiť aj ručne.
Každý segment je pripevnený k telu nasledovne. Jazyk je prehodený cez bočnú zvislú tyč s presahom 1,5 cm; na ňom je jazyk susedného segmentu a oba sú v mieste prekrytia pripevnené k tyči špeciálnou sponou typu „krokodíl“, len bez zubov. A tak po celom obvode „Aerojeepu“. Pre spoľahlivosť môžete tiež umiestniť sponu do stredu jazyka. Dva spodné rohy segmentu sú pomocou nylonových svoriek voľne zavesené na kábli omotanom okolo spodnej časti vonkajšieho plášťa krytu.
Takýto kompozitný dizajn sukne vám umožňuje ľahko nahradiť neúspešný segment, čo bude trvať 5-10 minút. Bolo by vhodné povedať, že dizajn sa ukáže ako efektívny, ak zlyhá až 7% segmentov. Celkovo sú umiestnené na sukni do 60 kusov.
Princíp pohybu vznášadloĎalšie. Po naštartovaní motora a voľnobehu zostáva zariadenie na mieste. S nárastom počtu otáčok začne vrtuľa poháňať silnejší prúd vzduchu. Jeho časť (veľká) vytvára pohon a zabezpečuje člnu pohyb vpred. Druhá časť prúdu prechádza pod deliacim panelom do bočných vzduchových kanálov trupu (voľný priestor medzi plášťami až po samotnú provu) a potom cez štrbiny vo vonkajšom plášti rovnomerne vstupuje do segmentov. Súčasne so spustením pohybu toto prúdenie vytvorí pod dnom vzduchový vankúš, ktorý zdvihne prístroj nad podkladový povrch (či už je to pôda, sneh alebo voda) o niekoľko centimetrov.
Otáčanie „Aerojeepu“ sa vykonáva pomocou dvoch kormidiel, ktoré odkláňajú „dopredný“ prúd vzduchu na stranu. Kormidlá sa ovládajú z dvojramennej páky na stĺpiku riadenia motocykla, cez bowden vedený po pravoboku medzi plášťami k jednému z kormidiel. Druhý volant je spojený s prvou tuhou tyčou.
Na ľavej rukoväti dvojramennej páky je upevnená aj páka ovládania plynu karburátora (analóg plynovej rukoväte).
Ak chcete prevádzkovať vznášadlo, musíte ho zaregistrovať na miestnej štátnej inšpekcii pre malé lode (GIMS) a získať lodný lístok. Ak chcete získať osvedčenie o oprávnení riadiť loď, musíte absolvovať aj manažérsky kurz.
Ani tieto kurzy však ešte zďaleka nemajú inštruktorov na pilotovanie vznášadiel. Manažment WUA si preto musí každý pilot osvojiť sám, doslova kúsok po kúsku získavať relevantné skúsenosti.
Všetko to začalo tým, že som chcel spraviť nejaký projekt a zapojiť do toho aj vnuka. Mám za sebou veľa inžinierskych skúseností, takže som nehľadal jednoduché projekty a potom som jedného dňa pri televízii uvidel loď, ktorá sa pohybovala kvôli vrtuli. "Dobré veci!" - Pomyslel som si a začal som sa prehrabávať po internete a hľadať aspoň nejaké informácie.
Vzali sme motor zo starej kosačky na trávu a kúpili sme samotné usporiadanie (stojí to 30 dolárov). Je to dobré, pretože vyžaduje iba jeden motor, zatiaľ čo väčšina týchto lodí vyžaduje dva motory. Od tej istej firmy sme kúpili vrtuľu, náboj vrtule, tkaninu vzduchového vankúša, epoxid, sklolaminát a skrutky (všetko predávajú v jednej sade). Ostatné materiály sú celkom bežné a dajú sa kúpiť v každom železiarstve. Konečný rozpočet mierne prekročil 600 dolárov.
Krok 1: Materiály
Z materiálov budete potrebovať: polystyrénovú penu, preglejku, súpravu od Universal Hovercraft (~ 500 $). Súprava obsahuje všetky maličkosti, ktoré potrebujete na dokončenie projektu: plán, sklolaminát, vrtuľu, náboj vrtule, tkaninu vzduchového vankúša, lepidlo, epoxid, puzdrá atď. Ako napísal v popise, stálo to asi 600 dolárov za všetky materiály.
Krok 2: Vytvorenie rámu
Vezmeme penu (hrúbka 5 cm) a vystrihneme z nej obdĺžnik 1,5 x 2 metre. Takéto rozmery zabezpečia vztlak pri hmotnosti ~ 270 kg. Ak sa vám zdá 270 kg málo, môžete si vziať ďalší z rovnakého listu a pripevniť ho na spodok. Pomocou priamočiarej píly sme vyrezali dva otvory: jeden pre prúdenie vzduchu a druhý pre nafukovanie vankúša.
Krok 3: Zakryte sklolaminátom
Spodná časť puzdra musí byť vodotesná, preto ju pokryjeme sklolaminátom a epoxidom. Aby všetko správne vyschlo, bez nerovností a nerovností, musíte sa zbaviť vzduchových bublín, ktoré môžu vzniknúť. Na tento účel môžete použiť priemyselný vysávač. Sklolaminát prikryjeme vrstvou filmu a potom prikryjeme prikrývkou. Poťah je potrebný, aby sa prikrývka nelepila na vlákno. Potom prikryjeme prikrývku ďalšou vrstvou fólie a prilepíme ju k podlahe lepiacou páskou. Urobíme malý rez, vložíme do neho kmeň vysávača a zapneme ho. V tejto polohe ho necháme pár hodín, po ukončení procedúry sa dá plast zo sklolaminátu bez námahy zoškrabať, neprilepí sa naň.
Krok 4: Spodná časť puzdra je pripravená
Spodná časť puzdra je hotová a teraz vyzerá asi ako na fotografii.
Krok 5: Vytvorenie potrubia
Rúra je vyrobená z polystyrénu, hrúbka 2,5 cm.Ťažko opísať celý proces, ale je to podrobne rozpísané v pláne, v tejto fáze sme nemali žiadne problémy. Poznamenám len, že preglejkový kotúč je dočasný a v nasledujúcich krokoch bude odstránený.
Krok 6: Držiak motora
Dizajn nie je zložitý, je vyrobený z preglejky a tyčí. Umiestnené presne v strede trupu lode. Pripevňuje sa lepidlom a skrutkami.
Krok 7: Vrtuľa
Vrtuľu je možné zakúpiť v dvoch formách: hotová a "polotovar". Ready-made je spravidla oveľa drahšie a nákupom polotovaru môžete veľa ušetriť. Tak sme to urobili.
Čím bližšie sú listy vrtule k okrajom výstupu vzduchu, tým efektívnejšie to funguje. Keď ste sa rozhodli pre medzeru, môžete čepele brúsiť. Hneď po dokončení brúsenia je bezpodmienečne nutné vyvážiť čepele, aby v budúcnosti nedochádzalo k vibráciám. Ak jedna z čepelí váži viac ako druhá, musí sa hmotnosť vyrovnať, ale nie rezaním koncov a brúsením. Po nájdení rovnováhy je možné naniesť niekoľko vrstiev farby, aby sa udržala na mieste. Pre bezpečnosť je žiaduce natrieť hroty čepelí bielou farbou.
Krok 8: Airbox
Vzduchová komora oddeľuje prúdenie prichádzajúceho a odchádzajúceho vzduchu. Vyrobené z 3 mm preglejky.
Krok 9: Inštalácia Airboxu
Airbag sa prichytáva lepidlom, ale dá sa použiť aj sklolaminát, ja radšej vždy používam vlákno.
Krok 10: Sprievodcovia
Vodidlá sú vyrobené z 1 mm preglejky. Aby ste im dodali pevnosť, zakryte ich jednou vrstvou sklenených vlákien. Fotografia nie je veľmi viditeľná, ale stále si môžete všimnúť, že obe vodidlá sú v spodnej časti spojené hliníkovou lištou, je to robené tak, aby fungovali synchrónne.
Krok 11: Tvarovanie člna, pridanie bočných panelov
Obrysy tvaru / obrysu sa vytvoria na dne, po ktorom sa na skrutky pripevní drevená doska podľa obrysov. Preglejka 3 mm sa dobre ohýba a leží presne v tvare, ktorý potrebujeme. Ďalej upevníme a prilepíme 2 cm nosník pozdĺž horného okraja preglejkových strán. Pridajte priečny nosník a nainštalujte rukoväť, ktorá bude volantom. K nemu pripojíme káble vystupujúce z predtým nainštalovaných vodiacich lopatiek. Teraz môžete loď maľovať, je vhodné naniesť niekoľko vrstiev. Zvolili sme bielu farbu, pri ktorej sa telo prakticky nezohrieva ani pri dlhých priamych lúčoch slnka.
Musím povedať, že pláva svižne, a to poteší, ale riadenie ma prekvapilo. Pri stredných rýchlostiach dochádza k zákrutám, ale pri vysokej rýchlosti sa loď najprv skĺzne do strany a potom sa zotrvačnosťou nejaký čas vráti späť. Aj keď som sa trochu prispôsobil, uvedomil som si, že naklonenie karosérie v smere zákruty a mierne spomalenie plynu môže tento efekt výrazne znížiť. Je ťažké povedať presnú rýchlosť, pretože na lodi nie je rýchlomer, ale je to celkom dobrý pocit a po lodi je stále slušná stopa a vlny.
V deň testu si čln vyskúšalo asi 10 ľudí, najťažší mal okolo 140 kg a obstála, aj keď rýchlosť, ktorá je nám dostupná, sa mu určite nepodarilo stlačiť. S hmotnosťou do 100 kg ide čln svižne.
Pridaj sa do klubu
dozvedieť sa o najzaujímavejší pokyny raz týždenne, zdieľajte svoje a zapojte sa do žrebovania!
