Судно на воздушной подушке своими руками

Содержание

Любительские аппараты на воздушной подушке

Высокие скоростные характеристики и амфибийные возможности аппаратов, передвигающихся на воздушной подушке (АВП), а также сравнительная простота их конструкций привлекают внимание конструкторов-любителей. В последние годы появилось немало небольших АВП, построенных самостоятельно и используемых для спорта, туризма или хозяйственных разъездов.

В некоторых странах, например в Великобритании, США и Канаде, налажено серийное промышленное производство малых АВП; предлагаются готовые аппараты либо наборы деталей для самостоятельной сборки.

Типичный спортивный АВП компактен, прост по конструкции, имеет независимые друг от друга системы подъема и движения, легко передвигается как над землей, так и над водой. Это преимущественно одноместные аппараты с карбюраторными мотоциклетными или легкими автомобильными двигателями воздушного охлаждения.

Туристские АВП более сложны по конструкции. Обычно они двух- или четырехместные, предназначены для сравнительно длительных путешествий и соответственно имеют багажники, топливные баки большой емкости, приспособления для защиты пассажиров от непогоды.

Для хозяйственных целей используются небольшие платформы, приспособленные для транспортировки преимущественно сельскохозяйственных грузов по пересеченной и болотистой местности.

Основные характеристики

Любительские АВП характеризуются главными размерениями, массой, диаметром нагнетателя и воздушного винта, расстоянием от центра массы АВП до центра его аэродинамического сопротивления.

В табл. 1 сопоставляются важнейшие технические данные наиболее популярных английских любительских АВП. Таблица позволяет ориентироваться в широком диапазоне значений отдельных параметров и использовать их для сравнительного анализа с собственными проектами.

Самые легкие АВП имеют массу около 100 кг, самые тяжелые — более 1000 кг. Естественно, чем меньше масса аппарата, тем меньшая требуется мощность двигателя для его движения или тем более высокие эксплуатационные качества могут быть достигнуты при той же потребляемой мощности.

Ниже приводятся наиболее характерные данные о массе отдельных узлов, составляющих общую массу любительского АВП: карбюраторный двигатель с воздушным охлаждением — 20—70 кг; осевой нагнетатель. (насос) — 15 кг, центробежный насос — 20 кг; воздушный винт — 6—8 кг; рама мотора — 5—8 кг; трансмиссия — 5—8 кг; кольцо-насадка воздушного винта — 3—5 кг; органы управления — 5—7 кг; корпус — 50—80 кг; топливные баки и бензопроводы — 5—8 кг; сиденье — 5 кг.

Общая грузоподъемность определяется расчетом в зависимости от числа пассажиров, заданного количества перевозимого груза, запасов топлива и масла, необходимых для обеспечения требуемой дальности плавания.

Параллельно с расчетом массы АВП требуется точный расчет положения центра тяжести, поскольку от этого зависят ходовые качества, остойчивость и управляемость аппарата. Главным условием является то, чтобы равнодействующая сил поддержания воздушной подушки проходила через общий центр тяжести (ЦТ) аппарата. При этом необходимо учитывать, что все массы, изменяющие свою величину в процессе эксплуатации (такие, например, как горючее, пассажиры, грузы), должны быть размещены вблизи от ЦТ аппарата, чтобы не вызывать его перемещения.

Центр тяжести аппарата определяется расчетом по чертежу боковой проекции аппарата, где наносят центры тяжести отдельных агрегатов, узлов конструкции пассажиров и грузов (рис. 1). Зная массы Gi и координаты (относительно осей координат) xi и yi их центров тяжести, можно определить положение ЦТ всего аппарата по формулам:

Проектируемый любительский АВП должен соответствовать определенным эксплуатационным, конструктивным и технологическим требованиям. Основой для создания проекта и конструкции нового типа АВП являются, прежде всего, исходные данные и технические условия, которые определяют тип аппарата, его назначение, полную массу, грузоподъемность, габариты, тип главной энергетической установки, ходовые характеристики и специфические особенности.

От туристских и спортивных АВП, как, впрочем, и от других типов любительских АВП, требуется простота изготовления, использование в конструкции легкодоступных материалов и агрегатов, а также полная безопасность эксплуатации.

Говоря о ходовых характеристиках, подразумевают высоту парения АВП и связанную с этим качеством способность преодоления препятствий, максимальную скорость и приемистость, а также длину тормозного пути, остойчивость, управляемость, дальность хода.

В конструкции АВП принципиальную роль играет форма корпуса (рис. 2), которая является компромиссом между:

  • а) круглыми в плане обводами, которые характеризуются наилучшими параметрами воздушной подушки в момент зависания на месте;
  • б) каплевидной формой обводов, которая предпочтительнее с точки зрения снижения аэродинамического сопротивления при движении;
  • в) заостренной в носу (“клювообразной”) формой корпуса, оптимальной с гидродинамической точки зрения во время движения по взволнованной поверхности воды;
  • г) формой, оптимальной для эксплуатационных целей.

Соотношения между длиной и шириной корпусов любительских АВП варьируются в пределах L:В=1,5÷2,0.

Используя статистические данные по существующим конструкциям, которые соответствуют вновь создаваемому типу АВП, конструктор должен установить:

  • массу аппарата G, кг;
  • площадь воздушной подушки S, м 2 ;
  • длину, ширину и очертания корпуса в плане;
  • мощность двигателя подъемной системы Nв.п., кВт;
  • мощность тягового двигателя Nдв, КВТ.

Эти данные позволяют вычислить удельные показатели:

  • давление в воздушной подушке Pв.п. = G:S;
  • удельную мощность подъемной системы qв.п. = G:Nв.п..
  • удельную мощность тягового двигателя qдв = G:Nдв, а также начать разработку конфигурации АВП.

Принцип создания воздушной подушки, нагнетатели

Наиболее часто при постройке любительских АВП используются две схемы образования воздушной подушки: камерная и сопловая.

В камерной схеме, используемой чаще всего в простых конструкциях, объемный расход воздуха, проходящего через воздушный тракт аппарата, равен объемному расходу воздуха нагнетателя

где:
F — площадь периметра зазора между опорной поверхностью и нижней кромкой корпуса аппарата, через который воздух выходит из-под аппарата, м 2 ; ее можно определить как произведение периметра ограждения воздушной подушки Р на величину зазора he между ограждением и опорной поверхностью; обычно h2 = 0,7÷0,8h, где h — высота парения аппарата, м;

υ — скорость истечения воздуха из-под аппарата; с достаточной точностью ее можно рассчитать по формуле:

где Рв.п. — давление в воздушной подушке, Па; g — ускорение свободного падения, м/с 2 ; у — плотность воздуха, кг/м 3 .

Мощность, необходимая для создания воздушной подушки в камерной схеме, определяется по приближенной формуле:

где Рв.п. — давление за нагнетателем (в ресивере), Па; ηн — коэффициент полезного действия нагнетателя.

Давление в воздушной подушке и расход воздуха — основные параметры воздушной подушки. Их величины зависят прежде всего от размеров аппарата, т. е. от массы и несущей поверхности, от высоты парения, скорости движения, способа создания воздушной подушки и сопротивления в воздушном тракте.

Наиболее экономичные аппараты на воздушной подушке — это АВП больших размеров или больших несущих поверхностей, при которых минимальное давление в подушке позволяет получить достаточно большую грузоподъемность. Однако самостоятельная постройка аппарата больших размеров связана с трудностями транспортировки и хранения, а также ограничивается финансовыми возможностями конструктора-любителя. При уменьшении размеров АВП требуется значительное повышение давления в воздушной подушке и, соответственно, увеличение потребляемой мощности.

От давления в воздушной подушке и скорости истечения воздуха из-под аппарата зависят, в свою очередь, негативные явления: забрызгивание во время движения над водой и запыление — при движении над песчаной поверхностью либо сыпучим снегом.

По-видимому, удачная конструкция АВП является в известном смысле компромиссом между описанными выше противоречивыми зависимостями.

Чтобы снизить затраты мощности на прохождение воздуха через воздушный канал от нагнетателя в полость подушки, он должен обладать минимальным аэродинамическим сопротивлением (рис. 3). Потерн мощности, неизбежные при прохождении воздуха по каналам воздушного тракта, бывают двоякого рода: потерн на движение воздуха в прямых каналах постоянного сечения и местные потери — при расширении и изгибах каналов.

В воздушном тракте небольших любительских АВП потери на движение воздушных потоков вдоль прямых каналов постоянного сечения относительно невелики вследствие незначительной протяженности этих каналов, а также тщательности обработки их поверхности. Эти потери можно оценить по формуле:

где: λ — коэффициент потерь давления на длину канала, рассчитанный по графику, представленному на рис. 4, в зависимости от числа Рейнольдса Re=(υ·d):v, υ — скорость прохождения воздуха в канале, м/с; l — длина канала, м; d — диаметр канала, м (если канал имеет отличное от круглого сечение, то d — диаметр эквивалентного по площади поперечного сечения цилиндрического канала); v — коэффициент кинематической вязкости воздуха, м 2 /с.

Местные потери мощности, связанные с сильным увеличением либо уменьшением сечения каналов и значительными изменениями направления потока воздуха, а также потери на всасывание воздуха в нагнетатель, сопла и к рулям составляют основные затраты мощности нагнетателя.

Их можно рассчитать по формуле:

Здесь ζм — коэффициент местных потерь, зависящий от числа Рейнольдса, которое определяется геометрическими параметрами источника потерь и скоростью прохождения воздуха (рис. 5—8).

Нагнетатель в АВП должен создавать определенное давление воздуха в воздушной подушке с учетом затрат мощности на преодоление сопротивления каналов воздушному потоку. В некоторых случаях часть воздушного потока используется и для образования горизонтальной тяги аппарата с целью обеспечения движения.

Полное давление, создаваемое нагнетателем, складывается из статического и динамического давлений:

В зависимости от типа АВП, площади воздушной подушки, высоты подъема аппарата и величины потерь составляющие компоненты p и p варьируются. Это определяет выбор типа и производительность нагнетателей.

В камерной схеме воздушной подушки статическое давление p, необходимое для создания подъемной силы, можно приравнять к статическому давлению за нагнетателем, мощность которого определяется по формуле, приведенной выше.

При расчете потребной мощности нагнетателя АВП с гибким ограждением воздушной подушки (сопловая схема) статическое давление за нагнетателем можно рассчитать по приближенной формуле:

где: Рв.п. — давление в воздушной подушке под днищем аппарата, кг/м 2 ; kp — коэффициент перепада давления между воздушной подушкой и каналами (ресивером), равный kpрв.п.р — давление в воздушных каналах за нагнетателем). Величина kp колеблется в пределах 1,25÷1,5.

Объемный расход воздуха нагнетателя можно рассчитать по формуле:

Регулировка производительности (расхода) нагнетателей АВП осуществляется чаще всего — путем изменения частоты вращения либо (реже) путем дросселирования потока воздуха в каналах при помощи находящихся в них поворотных заслонок.

После того как рассчитана необходимая мощность нагнетателя, необходимо найти для него двигатель; чаще всего любители используют мотоциклетные двигатели, если требуется мощность до 22 кВт. При этом в качестве расчетной мощности принимается 0,7—0,8 максимальной мощности двигателя, указываемой в паспорте мотоцикла. Необходимо предусмотреть интенсивное охлаждение двигателя и тщательную очистку воздуха, поступающего через карбюратор. Важно также получить установку с минимальной массой, которая складывается из массы двигателя, передачи между нагнетателем и двигателем, а также массы самого нагнетателя.

В зависимости от типа АВП применяются двигатели с рабочим объемом от 50 до 750 см 3 .

В любительских АВП применяются в равной степени как осевые нагнетатели, так и центробежные. Осевые нагнетатели предназначаются для небольших я несложных конструкций, центробежные — для АВП со значительным давлением в воздушной подушке.

Осевые нагнетатели, как правило, имеют четыре лопасти или больше (рис. 9). Их обычно изготовляют из дерева (четырехлопастные) или металла (нагнетатели с большим количеством лопастей). Если они из алюминиевых сплавов, то роторы можно отлить, а также применить сварку; можно сделать их сварной конструкции из стального листа. Диапазон давления, создаваемого осевыми четырехлопастными нагнетателями, составляет 600—800 Па (около 1000 Па с большим числом лопастей); КПД этих нагнетателей достигает 90%.

Центробежные нагнетатели делают сварной конструкции из металла или формуют из стеклопластика. Лопасти изготовляют гнутыми из тонкого листа либо с профилированным поперечным сечением. Центробежные нагнетатели создают давление до 3000 Па, а КПД их достигает 83%.

Выбор тягового комплекса

Движители, создающие горизонтальную тягу, можно разделить в основном на три типа: воздушный, водяной и колесный (рис. 10).

Под воздушным движителем понимается воздушный винт авиационного типа в кольце-насадке или без него, осевой или центробежный нагнетатель, а также воздушно-реактивный движитель. В простейших конструкциях горизонтальную тягу иногда можно создать с помощью наклона АВП и использования появляющейся при этом горизонтальной составляющей силы воздушного потока, истекающего из воздушной подушки. Воздушный движитель удобен для амфибийных аппаратов, не имеющих контакта с опорной поверхностью.

Если речь идет об АВП, передвигающихся только над поверхностью воды, то можно применить гребной винт или водометный движитель. По сравнению с воздушными эти движители позволяют получить значительно большую тягу на каждый киловатт затраченной мощности.

Ориентировочное значение тяги, развиваемой различными движителями, можно оценить по данным, приведенным на рис. 11.

При выборе элементов воздушного винта следует учитывать все виды сопротивления, возникающие в процессе движения АВП. Аэродинамическое сопротивление рассчитывается по формуле

Сопротивление воды, обусловленное образованием волн при движении АВП по воде, можно вычислить по формуле

V — скорость движения АВП, м/с; G — масса АВП, кг; L — длина воздушной подушки, м; ρ — плотность воды, кг·с 2 /м 4 (при температуре морской воды +4°С равна 104, речной — 102);

Сх — коэффициент аэродинамического сопротивления, зависящий от формы аппарата; определяется продувкой моделей АВП в аэродинамических трубах. Приближенно можно принять Cx=0,3÷0,5;

S — площадь поперечного сечения АВП — его проекции на плоскость, перпендикулярную направлению движения, м 2 ;

Е — коэффициент волнового сопротивления, зависящий от скорости АВП (числа Фруда Fr=V:√ g·L ) и соотношения размерений воздушной подушки L:B (рис. 12).

В качестве примера в табл. 2 приведен расчет сопротивления в зависимости от скорости движения для аппарата длиной L=2,83 м и В=1,41 м.

Зная сопротивление движению аппарата, можно вычислить мощность двигателя, необходимую для обеспечения его движения с заданной скоростью (в данном примере 120 км/ч), принимая КПД воздушного винта ηр равным 0,6, а КПД передачи от двигателя на винт ηп=0,9:

В качестве воздушного движителя для любительских АВП чаще всего применяется двухлопастной винт (рис. 13) 1 .

Заготовка для такого винта может быть склеена из фанерных, ясеневых или сосновых пластин. Кромка, а также концы лопастей, которые подвергаются механическому воздействию твердых частиц или песка, всасываемых вместе с потоком воздуха, защищаются оковкой из листовой латуни.

Используются также и четырехлопастные винты. Количество лопастей зависит от условий эксплуатации и назначения винта — для развития .большой скорости или создания значительной силы тяги в момент старта. Достаточную силу тяги может обеспечить и двухлопастной винт с широкими лопастями. Сила тяги, как правило, повышается, если воздушный винт работает в профилированном кольце-насадке.

Готовый винт перед креплением на валу двигателя должен быть отбалансирован, главным образом — статически. В противном случае при его вращении возникают вибрации, которые могут привести к повреждению всего аппарата. Балансировка с точностью до 1 г для любителей вполне достаточна. Кроме балансировки винта проверяют его биение относительно оси вращения.

Общая компоновка

Одной из основных задач конструктора является соединение всех агрегатов в одно функциональное целое. Проектируя аппарат, конструктор обязан в пределах корпуса предусмотреть место для экипажа, размещения агрегатов подъемной и движительной систем. Важно при этом использовать в качестве прототипа конструкции уже известных АВП. На рис. 14 и 15 представлены конструктивные схемы двух типовых АВП любительской постройки.

В большинстве АВП корпус представляет собой несущий элемент, единую конструкцию. На нем находятся агрегаты главной энергетической установки, воздушные каналы, приборы управления и кабина водителя. Кабины водителей размешаются в носовой или центральной части аппарата в зависимости от того, где находится нагнетатель — за кабиной или перед нею. Если АВП — многоместный, кабина находится обычно в средней части аппарата, что позволяет эксплуатировать его с разным количеством людей на борту без изменения центровки.

В небольших любительских АВП место водителя чаще всего открытое, защищенное спереди ветровым стеклом. В аппаратах более сложной конструкции (туристского типа) кабины закрыты куполом из прозрачного пластика. Для размещения необходимого снаряжения и запасов используются объемы, имеющиеся по бортам кабины и под креслами.

При воздушных двигателях управление АВП осуществляется с помощью либо рулей, размещенных в потоке воздуха за винтом, либо направляющих устройств, укрепленных в потоке воздуха, истекающего из воздушно-реактивного движителя. Управление аппаратом с места водителя может быть авиационного типа — с помощью рукояток или рычагов руля управления, либо как в автомобиле — рулевым колесом и педалями.

В любительских АВП применяются два основных вида топливных систем; с подачей топлива самотеком и с бензонасосом автомобильного или авиационного типа. Детали топливной системы, такие, как клапаны, фильтры, масляная система вместе с бачками (если применяется четырехтактный двигатель), маслорадиаторы, фильтры, система водяного охлаждения (если это двигатель с водяным охлаждением), — подбираются обычно из существующих авиационных или автомобильных детален.

Выхлопные газы от двигателя всегда выводятся в кормовую часть аппарата и никогда — в подушку. Чтобы уменьшить шум, возникающий при эксплуатации АВП, особенно вблизи населенных пунктов, используются глушители автомобильного типа.

В простейших конструкциях нижняя часть корпуса служит в качестве шасси. Роль шасси могут выполнять деревянные полозья (или полоз), принимающие на себя нагрузку при соприкосновении с поверхностью. В туристских АВП, отличающихся большей массой, чем спортивные, монтируются колесные шасси, которые облегчают перемещение АВП во время стоянок. Обычно используются два колеса, установленных по бортам либо вдоль продольной оси АВП. Колеса имеют контакт с поверхностью лишь после прекращения работы подъемной системы, когда АВП касается поверхности.

Материалы и технология изготовления

Для изготовления АВП деревянной конструкции применяют высококачественные сосновые пиломатериалы, подобные используемым в авиастроении, а также березовую фанеру, ясеневую, буковую и липовую древесину. Для склеивания дерева применяют водостойкий клей с высокими физико-механическими качествами.

Для гибких ограждений преимущественно используют технические ткани; они должны быть исключительно прочными, устойчивыми к атмосферному влиянию и влажности, а также к трению, В Польше чаще всего используют огнестойкую ткань, покрытую пластиковидным полихлорвинилом.

Важно выполнить правильно раскрой и, обеспечить тщательное соединение полотнищ между собой, а также крепление их к аппарату. Для крепления оболочки гибкого ограждения к корпусу применяют металлические планки, которые посредством болтов равномерно прижимают ткань к корпусу аппарата.

Конструируя форму гибкого ограждения воздушной подушки, не следует забывать о законе Паскаля, который гласит: давление воздуха распространяется во всех направлениях с одинаковой силой. Поэтому оболочка гибкого ограждения в надутом состоянии должна иметь форму цилиндра или сферы либо их сочетания.

Конструкция и прочность корпуса

На корпус АВП передаются силы от груза, перевозимого аппаратом, вес механизмов силовой установки и т. д., а также действуют нагрузки от внешних сил, ударов днища о волну и от давления в воздушной подушке. Несущая конструкция корпуса любительского АВП чаще всего представляет собой плоский понтон, который поддерживается давлением в воздушной подушке, а в режиме плавания обеспечивает плавучесть корпуса. На корпус действуют сосредоточенные силы, изгибающие и крутящие моменты от двигателей (рис. 16), а также гироскопические моменты от вращающихся частей механизмов, возникающие при маневрировании АВП.

Наибольшее распространение получили два конструктивных типа корпусов любительских АВП (или их комбинации):

  • ферменной конструкции, когда общая прочность корпуса обеспечивается с помощью плоских или пространственных ферм, а обшивка предназначается только для удержания воздуха в воздушном тракте и создания объемов плавучести;
  • с несущей обшивкой, когда общая прочность корпуса обеспечивается наружной обшивкой, работающей совместно с продольным и поперечным набором.

Примером АВП с комбинированной схемой конструкции корпуса является спортивный аппарат “Калибан-3″ (рис. 17), построенный любителями Англии и Канады. Центральный понтон, состоящий из продольного и поперечного набора с несущей обшивкой, обеспечивает общую прочность корпуса и плавучесть, а бортовые части образуют воздуховоды (бортовые ресиверы), которые выполнены с легкой обшивкой, закрепленной на поперечном наборе.

Конструкция кабины и ее остекления должна обеспечивать возможность быстрого выхода водителя и пассажиров из кабины, особенно в случае аварии или пожара. Расположение стекол должно обеспечивать водителю хороший обзор: линия наблюдения должна находиться в границах от 15° вниз до 45° вверх от горизонтальной линии; боковой обзор должен быть не менее 90° на каждый борт.

Передача мощности на винт и нагнетатель

Наиболее просты для любительского изготовления клиноременная и цепная передачи. Однако цепная передача используется только для привода воздушных винтов или нагнетателей, оси вращения которых расположены горизонтально, да и то лишь в том случае, если есть возможность подобрать соответствующие мотоциклетные звездочки, так как их изготовление довольно сложно.

В случае клиноременной передачи для обеспечения долговечности ремней диаметры шкивов следует выбирать максимальными, однако при этом окружная скорость ремней не должна превышать 25 м/с 2 .

Конструкция подъемного комплекса и гибкого ограждения

Подъемный комплекс состоит из нагнетательного агрегата, воздушных каналов, ресивера и гибкого ограждения воздушной подушки (в сопловых схемах). Каналы, по которым воздух подается от нагнетателя в гибкое ограждение, должны быть спроектированы с учетом требований аэродинамики и обеспечивать минимальные потери давления.

Гибкие ограждения любительских АВП обычно имеют упрощенную форму и конструкцию. На рис. 18 показаны примеры конструктивных схем гибких ограждений и способ проверки формы гибкого ограждения после его монтажа на корпусе аппарата. Ограждения этого типа обладают хорошей эластичностью, а благодаря закругленной форме не цепляются за неровности опорной поверхности.

Расчет нагнетателей, как осевых, так и центробежных, довольно сложен и может быть выполнен только при использовании специальной литературы.

Рулевое устройство, как правило, состоит из рулевого колеса или педалей, системы рычагов (или тросиковой проводки), соединенных с вертикальным рулем направления, а иногда и с горизонтальным рулем — рулем высоты.

Орган управления может быть сделан в виде автомобильного или мотоциклетного руля. Учитывая, однако, специфику конструкции и эксплуатации АВП как летательного аппарата, чаще используют авиационную конструкцию органов управления в виде рычага или педалей. В простейшем виде (рис. 19) при наклонении рукоятки вбок движение передается посредством закрепленного на трубе рычага к элементам штуртросовой проводки и далее на руль направления. Движения рукоятки вперед и назад, возможные благодаря ее шарнирному закреплению, передаются через толкатель, проходящий внутри трубы, к проводке руля высоты.

При педальном управлении независимо от его схемы необходимо предусматривать возможность перемещения либо сиденья, либо педалей для регулировки в соответствии с индивидуальными особенностями водителя. Рычаги изготовляют чаще всего из дюралюминия, трубы передачи крепятся к корпусу с помощью кронштейнов. Движение рычагов ограничивается проемами вырезов в направляющих, укрепленных на бортах аппарата.

Пример конструкции руля направления в случае размещения его в потоке воздуха, отбрасываемого движителем, показан на рис. 20.

Рули направления могут быть либо полностью поворотными, либо состоять из двух частей — неповоротной (стабилизатора) и поворотной (пера руля) при различных процентных соотношениях хорд этих частей. Профили сечения руля любых типов должны быть симметричными. Стабилизатор руля обычно неподвижно закрепляют на корпусе; главным несущим элементом стабилизатора является лонжерон, к которому подвешивается на шарнирах перо руля. Рули высоты, очень редко встречающиеся в любительских АВП, конструируются по тем же принципам и иногда даже бывают в точности такими же, как и рули направления.

Конструктивные элементы, передающие движение от органов управления к рулям и дроссельным заслонкам двигателей, обычно состоят из рычагов, стержней, тросиков и т. п. С помощью стержней, как правило, передаются усилия в обоих направлениях, тогда как тросики работают только на тягу. Чаще всего на любительских АВП используют комбинированные системы — с тросиками и толкателями.

От редакции

Все более пристальным вниманием любителей водно-моторного спорта и туризма пользуются суда на воздушной подушке. При сравнительно небольших затратах мощности они позволяют достичь высоких скоростей; для них доступны мелеющие и труднопроходимые реки; судно на воздушной подушке может парить и над землей, и надо льдом.

Впервые с вопросами проектирования малых СВП мы знакомили читателей еще в 4 выпуске (1965 г.), поместив статью Ю. А. Будницкого «Парящие суда». В «КиЯ» № 43 был опубликован краткий очерк развития зарубежных СВП, включающий и описание ряда спортивно-прогулочных современных 1- и 2-местных СВП. С опытом самостоятельной постройки такого аппарата рижанином О. О. Петерсонсом редакция знакомила в «КиЯ» № 94. Публикация об этой любительской конструкции вызвала особенно большой интерес у наших читателей. Многие из них захотели построить такую же амфибию и просили указать необходимую литературу.

В этом году издательство «Судостроение» выпускает книгу польского инженера Ежи Беня «Модели и любительские суда на воздушной подушке». В ней вы найдете изложение основ теории образования воздушной подушки и механики движения на ней. Автор приводит расчетные соотношения, которые необходимы при самостоятельном проектировании простейших СВП, знакомит с тенденциями и перспективами развития данного типа судов. В книге приведено много примеров конструкций любительских аппаратов на воздушной подушке (АВП), построенных в Великобритании, Канаде, США, Франции, Польше. Книга адресована широкому кругу любителей самостоятельной постройки судов, судомоделистам, водномоторникам. Текст ее богато иллюстрирован чертежами, рисунками и фотографиями.

В журнале публикуется сокращенный перевод главы из этой книги.

Четыре наиболее популярных зарубежных СВП

Американское СВП «Эйрскэт-240»

Двухместное спортивное СВП с поперечным симметричным расположением мест. Механическая установка — автомоб. дв. «Фольксваген» мощностью 38 кВт, приводящий во вращение осевой четырехлопастной нагнетатель и двухлопастной воздушный винт в кольце. Управление СВП по курсу осуществляется с помощью рычага, связанного с системой рулей, размещенных в потоке за воздушным винтом. Электрооборудование 12 В. Пуск двигателя — электростартерный. Размеры аппарата 4,4×1,98х1,42 м. Площадь воздушной подушки — 7,8 м 2 ; диаметр воздушного винта 1,16 м, полная масса — 463 кг, максимальная скорость на воде 64 км/ч.

Американское СВП фирмы «Скиммерс инкорпорейтед»

Своеобразное одноместное СВП-мотороллер. Конструкция корпуса основана на идее использования автомобильной камеры. Мотор двухцилиндровый мотоциклетный мощностью 4,4 кВт. Размеры аппарата 2,9х1,8х0,9 м. Площадь воздушной подушки — 4,0 м 2 ; полная масса — 181 кг. Максимальная скорость — 29 км/ч.

Английское СВП «Эйр Райдер»

Этот двухместный спортивный аппарат — одни из наиболее популярных У судостронтелей-любителей. Осевой нагнетатель приводится во вращение мотоцикл, дв. рабочим объемом 250 см 3 . Воздушный винт — двухлопастной, деревянный; работает от отдельного мотора мощностью 24 кВт. Электрооборудование напряжением 12 В с авиационным аккумулятором. Пуск двигателей — электростартерный. Аппарат имеет размеры 3,81х1,98х2,23 м; клиренс 0,03 м; подъем 0,077 м; площадь подушки 6,5 м 2 ; масса порожнем 181 кг. Развивает на воде скорость 57 км/ч, на суше — 80 км/ч; преодолевает уклоны до 15°.

В таблице 1. приведены данные одноместной модификации аппарата.

Английское СВП «Ховеркэт»

Легкое туристское судно на пять-шесть человек. Существуют две модификации: «МК-1» и «МК-2». Центробежный нагнетатель диаметром 1,1 м приводится во вращение от автомоб. дв. «Фольксваген» рабочим объемом 1584 см 3 и потребляет мощность 34 кВт при 3600 об/мин.

В модификации «МК-1» движение осуществляется при помощи воздушного винта диаметром 1,98 м, приводимого во вращение вторым таким же двигателем.

В модификации «МК-2» для горизонтальной тяги использован автомоб. дв. «Порше 912» объемом 1582 см 3 и мощностью 67 кВт. Управление аппаратом осуществляется с помощью аэродинамических рулей, помещенных в потоке за воздушным винтом. Электрооборудование напряжением 12 В. Размеры аппарата 8,28х3,93х2,23 м. Площадь воздушной подушки 32 м 2 , полная масса аппарата 2040 кг, скорость передвижения модификации «МК-1» — 47 км/ч, «МК-2» — 55 км/ч.

Примечания

1. Упрощенная методика подбора воздушного винта по известному значению сопротивления, частоте вращения и скорости поступательного движения приведена в «КЯ» № 78.

2. Расчеты клиноременных и цепных передач можно выполнить, пользуясь общепринятыми в отечественном машиностроении нормами.

Источник: http://www.barque.ru/shipbuilding/1983/amateur_devices_hovercraft

Судно на воздушной подушке своими руками

В статье речь пойдет о радиоуправляемой модели судна на воздушной подушке, сделанного с самого начала, имея лишь далекое представление об СВП и немного денег.

Конечно она безумна, но лишь отчасти. В итоге мы хотели получить радиоуправляемую модель СВП, способную перелетать небольшие препятствия(подобно экранопланам класса В или даже С). При этом планировалось установить систему технического зрения, способную определять препятствия и помогать в их преодолении, либо определять себе подобных и следовать за ними. Да, если проект доведем до ума, то это будет группа СВП, где управлять нужно будет только одним из них.

От идеи к действиям

Делали мы все «на глаз», имея лишь представление о принципе работы СВП, так что любые комментарии по поводу материала и оборудования очень даже приветствуются. Мы же использовали такие:

    пеноплекс — 2(3) штуки 500 р.(750 р.)

двухсторонний скотч тканевый — 1 штука 50 р.

полистирол — 2 *1,5 метра 900 р.

двигатель — 2(4) штуки 3110 р.(6220 р.)

регулятор скорости — 2(3) штуки 2540 р.(3810 р.)

пропеллер — 2 (7-10) штуки 300 р. (600 р.)

сервопривод — 1 штука бесплатно

6-канальное радоуправление — 1 комплект бесплатно

клей «Титан» — 1 штука 80 р.

аккумулятор — 2 штуки 2360 р.

медицинская клеенка — 1(3) штуки 100 р.(300 р.)

  • Удовольствие от работы — много и бесценно
  • Итого: 9940 р. (15070 р.)

    В скобках находятся количество штук и сумма, которую мы потратили, хотя, как видно, могли бы значительно сэкономить.

    Теперь по каждому пункту отдельно по ходу проделанной работы.

    Первым делом купили пеноплекс, скотч, клей и заказали 2 двигателя, 2 аккумулятора, 2 комплекта пропеллеров. 6-канальная радиоаппаратура нам досталась в наследство от предыдущих студентов(да, все это мы собирали на кафедре в родном СГТУ). По прибытию двигателей мы первым же делом сожгли первый, подключив напрямую его к аккумулятору. Да, это было большой глупостью, но зато мы поняли, что без регуляторов скорости нам не обойтись. Заказали регуляторы, зарядник для аккумуляторов и приступили к сборке корпуса.

    Пеноплекс взяли из-за его прочности, легкости и удобстве в придании ему любой формы, использовали как основной материал для корпуса. Со своей задачей он прекрасно справился, тут мы не прогадали.

    Регуляторы скорости пришли быстрее, чем мы думали и решили сразу протестировать работу двигателей.

    Такого результата мы не ждали. Думали, что мощности будет поменьше, а он даже без воздушной подушки прекрасно поднимал корпус над поверхностью даже при работе на 50% мощности.

    Держатель для двигателя вырезали из корпуса старого блока питания.

    Первый раз юбку решили сделать из кусков пленки, предварительно порезав ее, но ничего хорошего у нас не получилось, поэтому второй раз сделали из цельного куска, вырезав в нем середину.

    Юбку мы делали вот по такому принципу:

    Поэтому далее процесс приклеивания днища юбки:

    Наконец-то мы нашли деньги на еще 1 двигатель( уже 3й) и пока он к нам летел из Санкт-Петербурга, мы начали делать хвостовую часть из полистирола.

    В итоге получилось вот так:

    Из остатков корпуса сделали держатель для второго мотора

    Все это прикрутилось к пеноплексу с помощью саморезов длинных. К моему удивлению держится намертво.

    В последний день решили закончить работу. Добавили еще немного пеноплекса для придания формы и сокрытия безобразия, в нем вырезали емкости для аккумуляторов и сервопривода.

    Обшивку и рули решили сделать из того же полистирола.

    Систему поворота рулей сделали из деталей, оставшихся от старого манипулятора.

    На данный момент всё выглядит именно так.

    Заметил я, что качество фото на некоторых снимках подвело, но претензии все к HTC Mozart. Именно на него снимались все фото и видео, ибо всегда был под рукой.

    Сейчас ожидаем прибытия нового маршевого двигателя взамен сожженного на последнем видео(да, жутко запахло паленым и оказалось, что больше СВП вперед не едет, регулятор не работает, а обмотка двигателя оплавилась). Обязательно добавлю видео с испытаниями в полевых условиях (т.е. на открытом воздухе).

    Теперь мы полностью займемся электроникой. Благо вес получился небольшой и для надува юбки сейчас используется только 35% мощности двигателя. Поэтому планируем установить e-box 3310A и Kinect, для них место и мощность найдутся. Они и будут выполнять роль системы технического зрения. А по поводу крыльев пока ничего сказать не могу, ибо на открытом воздухе сначала надо будет погонять СВП, а там видно будет.

    Источник: http://rukikryki.ru/electo/el-igri/1952-sudno-na-vozdushnoy-podushke-svoimi-rukami.html

    АМФИБИЯ НА «ПОДУШКЕ»

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

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

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

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

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

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

    Рис. 1. Аэроамфибия:

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

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

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

    Рис. 2. Оболочки корпуса амфибии:

    а – внешняя оболочка;

    б – внутренняя оболочка;

    2 – подмоторная плита (дерево)

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

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

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

    Днище амфибии:

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

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

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

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

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

    Рис. 3. Баллон:

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

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

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

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

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

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

    Рис. 4. Сегмент:

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

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

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

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

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

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

    Рис. 6. Трансмиссия и узлы крепления винтомоторной установки:

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

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

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

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

    Рис. 7. Подмоторная рама:

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

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

    Рис. 8. Схема рулевого управления:

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

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

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

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

    Технические данные «Аэроамфибии»:

    Источник: http://modelist-konstruktor.com/razrabotki/amfibiya_na_podushke

    Самодельное судно на воздушной подушке из гаража

    Самодельное судно на воздушной подушке собрать своими руками кажется задачей не разрешимой. Однако не спешите с выводами! Конструктор-умелец из села Вишкиль Александр Липатников уже знаком нашим читателям. Мы писали о нем и его семье, когда тот построил снегоход оригинальной конструкции. А это очередной аппарат, похожий на лодку, – самодельное судно на воздушной подушке.

    Как построить самодельное судно на воздушной подушке

    Такое чудо техники, оказывается, при желании можно построить в домашних условиях. Правда, я вначале усомнился, что это самоделка, а не заводской экземпляр – настолько чисто и тщательно все сделано. Александр только улыбнулся в ответ, заводя мотор от мотоцикла «Днепр». Закрутился винт, нагнетая воздух под днище, надувая и расправляя внизу юбку-манжету из кожзаменителя. Этот же винт является и толкающим. Вездеход с седоком приподнялся над дорогой и, окутанный снежной пылью, шустро устремился вперед.

    Самодельное судно на воздушной подушке конструкции Александра Липатникова

    Пройдя пару сотен метров, развернулся на месте – и вот уже мчится обратно. Зрелище, прямо скажем, захватывающее. Такая конструкция может двигаться над землей, снегом, водой со скоростью до 70 километров в час, и для нее нет преград. Во время испытаний с ходу преодолевал довольно крутые снежные склоны. Одновременно могут ехать два человека. Словом, для конструктора-охотника вещь незаменимая.

    Александр загорелся идеей, когда увидел по телевидению гонки на таких аппаратах. Через Интернет нашел энтузиастов, уже имевших опыт создания таких машин, изучил их дельные советы и без долгих размышлений принялся за работу. Ему помогали брат Иван и отец Николай Иванович. Работали вечерами в свободное время, и через два месяца самодельное судно на воздушной подушке отправилось в свой первый парящий полет. На гладком оранжевом корпусе выведено «HOVERCRAFT» – «парящее судно» и еще короткое «Лани» (Липатниковы Александр, Николай, Иван).

    Добавим, что в семье у Александра с Марией прибавка, родился второй сынишка Женя, брат старшего Вадика.

    По материалам газеты Котельничский вестник. Валерий ТОКАЕВ. Фото автора.

    Источник: http://vishkil.ru/lica-zemlyakov/samodelnoe-sudno-na-vozdushnoj-podushke-iz-garazha.html

    Суда на воздушной подушке своими руками: технология изготовления

    Качество дорожной сети в нашей стране оставляет желать лучшего. Строительство транспортной инфраструктуры на некоторых направлениях нецелесообразно по экономическим причинам. С перемещением людей и грузов в таких местностях отлично справятся транспортные средства, работающие на иных физических принципах. Полноразмерные суда на воздушной подушке своими руками в кустарных условиях не построить, а вот масштабные модели – вполне возможно.

    Транспортные средства этого вида способны перемещаться по любому относительно ровному покрытию. Это могут быть и чистое поле, и водоем, и даже болото. Стоит заметить, что на таких непригодных для другого транспорта покрытиях СВП способно развивать достаточно высокую скорость. Основным недостатком такого транспорта является необходимость больших энергозатрат на создание воздушной подушки и, как следствие, большой расход топлива.

    Физические принципы работы СВП

    Высокая проходимость транспортных средств такого типа обеспечивается низким удельным давлением, которое оно оказывает на поверхность. Это объясняется довольно просто: площадь контакта транспортного средства равна или даже превышает площадь самого транспортного средства. В энциклопедических словарях СВП определяются как суда с динамически создаваемой опорной тягой.Крупные и маломерные суда на воздушной подушке зависают над поверхностью на высоте от 100 до 150 мм. В специальном устройстве под корпусом создается избыточно давление воздуха. Машина отрывается от опоры и теряет с ней механический контакт, в результате чего сопротивление движению становится минимальным. Основные затраты энергии идут на поддержание воздушной подушки и разгон аппарата в горизонтальной плоскости.

    Составление проекта: выбор рабочей схемы

    Для изготовления действующего макета СВП необходимо выбрать эффективную для заданных условий конструкцию корпуса. Чертежи судов на воздушной подушке можно найти на специализированных ресурсах, где размещены патенты с подробным описанием разных схем и способов их реализации. Практика показывает, что одним из самых удачных вариантов для таких сред, как вода и твердый грунт, является камерный способ формирования воздушной подушки.

    В нашей модели будет реализована классическая двухмоторная схема с одним нагнетающим силовым приводом и одним толкающим. Малоразмерные суда на воздушной подушке своими руками изготовленные, по сути, являются игрушками-копиями больших аппаратов. Однако они наглядно демонстрируют преимущества использования таких средств передвижения перед остальными.

    Изготовление корпуса судна

    При выборе материала для корпуса судна основными критериями являются простота в обработке и невысокий удельный вес. Самодельные суда на воздушной подушке относятся к категории амфибийных, а значит, в случае его несанкционированной остановки не произойдет затопления. Корпус судна выпиливается из фанеры (толщиной 4 мм) по заранее подготовленному лекалу. Для выполнения этой операции используется лобзик.

    Самодельное судно на воздушной подушке имеет надстройки, которые для снижения веса лучше сделать из пенополистирола. Для придания им большего внешнего сходства с оригиналом снаружи производится оклеивание деталей пеноплексом и окрашивание. Стекла кабины делаются их прозрачного пластика, а остальные детали вырезаются из полимеров и выгибаются из проволоки. Максимальная детализация – ключ к сходству с прототипом.

    Выделка воздушной камеры

    При изготовлении юбки используется плотная ткань из полимерного водонепроницаемого волокна. Раскрой осуществляется по чертежу. Если у вас нет опыта переноса эскизов на бумагу вручную, то их можно распечатать на широкоформатном принтере на плотной бумаге, а потом вырезать обычными ножницами. Подготовленные детали сшиваются между собой, швы должны быть двойными и плотными.

    Суда на воздушной подушке, своими руками выполненные, до включения нагнетающего двигателя опираются корпусом на грунт. Юбка частично сминается и располагается под ним. Склеивание деталей производится водостойким клеем, стык закрывается корпусом надстройки. Такое соединение обеспечивает высокую надежность и позволяет сделать монтажные стыки незаметными. Из полимерных материалов выполняется и другие внешние детали: ограждение диффузора винта и тому подобное.

    Силовая установка

    В составе силовой установки присутствует два двигателя: нагнетающий и маршевый. В модели используются бесколлекторные электромоторы и двухлопастные винты. Дистанционное управление ими осуществляется при помощи специального регулятора. Источником питания для силовой установки являются два аккумулятора суммарной емкостью в 3000 mAh. Их заряда достаточно для получасового использования модели.

    Самодельные суда на воздушной подушке управляются дистанционно по радиоканалу. Все компоненты системы – радиопередатчик, приемник, сервоприводы – заводского изготовления. Установка, подключение и тестирование их производится в соответствии с инструкцией. После включения питания выполняется пробный прогон двигателей с постепенным увеличением мощности до образования устойчивой воздушной подушки.

    Управление моделью СВП

    Суда на воздушной подушке, своими руками изготовленные, как уже отмечалось выше, имеют дистанционное управление по УКВ-каналу. На практике это выглядит следующим образом: в руках владельца находится радиопередатчик. Запуск двигателей выполняется нажатием на соответствующую кнопку. Управление скоростью и изменение направления движения производятся джойстиком. Машинка проста в маневрировании и достаточно точно выдерживает курс.

    Испытания показали, что СВП уверенно перемещается по относительно ровной поверхности: по воде и по суше с одинаковой легкостью. Игрушка станет любимым развлечением для ребенка в возрасте от 7-8 лет с достаточно развитой мелкой моторикой пальцев рук.

    Источник: http://fb.ru/article/138131/suda-na-vozdushnoy-podushke-svoimi-rukami-tehnologiya-izgotovleniya

    Судно на воздушной подушке (СВП)

    Доброго всем времени суток. Хочу Вам представить на суд свою модель СВП сделанную за месяц. Сразу извинюсь, в введении не совсем то фото, но тоже относящееся к этой статье. Интрига.

    Отступление

    Доброго всем времени суток. Хочу начать с того, как я увлекся радио моделированием. Чуть больше года назад, на пятилетие ребенку подарил катер на воздушной подушке

    Все было ничего, заряжали, катались до определенного момента. Пока сын, уединившись в своей комнате с игрушкой, решил засунуть антенну от пульта в пропеллер и включить его. Пропеллер разлетелся на мелкие кусочки, наказывать не стал, так как ребенок сам был в расстройстве, все игрушка испорчена.

    Зная, что у нас в городе есть магазин «Мир Хобби» я поехал туда, а куда еще! Нужного (старый был 100мм) пропеллера у них не было, а самый маленький, который был это 6’x 4’ в количестве двух штук, прямого и обратного вращения. Делать нечего взял, что есть. Обрезав их под нужный размер, установил на игрушку, но тяга была уже не та. А еще через неделю у нас проводились судомодельные соревнования на которых мы с сыном тоже присутствовали в качестве зрителей. И все, вот и загорелась та искорка и тяга к моделированию и полетам. После чего я познакомился с данным сайтом parkflyer.ru заказал детали для первого самолета. Правда, до этого допустил небольшую ошибку, купив пульт в магазине за 3500, а не ПФ аналогичный пульт в районе 900+доставка. В ожидании посылки из Китая, летал на симуляторе через аудио шнурок.

    За год было построено четыре самолета:

    1. Бутербродный Mustang P-51D, размах-900мм. (разбит в первом полете, оборудование снято),
    2. Cessna 182 из потолочки и пенополистерола, размах-1020мм. ( битый, перебитый, но живой, оборудование снято)
    3. Самолет “Дон-Кихот” из потолочки и пенополистерола, размах-1500мм. (три раза разбитый, два крыла переклеено, сейчас на нем летаю)
    4. Extra 300 из потолочки, размах-800мм (разбита, ждет ремонта)
    5. Построен аэроглиссер “Патрульный”

    Так как меня всегда влекла вода, корабли, катера и все что с ними связано, решил построить СВП. Покопавшись в интернете, я нашёл сайт model-hovercraft.com и статью о постройке СВП Griffon 2000TD.

    Процесс постройки:

    Изначально корпус сделал из фанеры 4мм, все выпилил, склеил и после взвешивания отказался от идеи с фанерой (вес составил 2.600 кг.), а еще планировалось обклеить стеклотканью, плюс электроника.

    Корпус было решено делать из пенополистерола (утеплитель, далее пеноплекс) обклеенного стеклотканью. Лист пеноплекса толщиной 20мм был распущен пена резкой на два по10мм.

    Вырезан и склеен корпус, после чего обклеен стеклотканью (1м. кв., эпоксидки 750гр.)

    Надстройки тоже были сделаны из пеноплекса распущенного по 5мм, перед покраской прошёл все поверхности и детали из пены эпоксидной смолой, после чего покрасил все акриловой аэрозольной краской. Правда, в нескольких местах чуть подъело пеноплекс, но не критично.

    Материалом для гибкого ограждения (далее ЮБКА) сперва была выбрана прорезиненная ткань (клеёнка из аптеки). Но опят же из-за большого веса была замене на плотную водоотталкивающую ткань. По выкройкам была вырезана и сшита юбка для будущего СВП.

    Юбка и корпус между собой были склеены клеем UHU Por. Поставил мотор с регулятором от “Патрульного” и провел испытания юбки, результат порадовал. Подъем корпуса СВП от пола составляет 70-80мм,

    проверил способность хода на ковролине и на линолеуме, результатом остался доволен.

    Ограждение-диффузор основного пропеллера сделал из пеноплекса оклеенного стеклотканью. Руль направления был сделан из линейки, бамбуковых шпажек склеенных Poxipol-ом.

    Также использовались все подручные средства: линейки 50 см, бальза 2-4мм, бамбуковые шпажки, зубочистки, медная проволока 16кв, нитки скотч и т.п. Сделаны мелкие детали (петли люков, ручки, поручни, прожектор, якорь, ящик для якорного линя, контейнер спасательного плота на подставке, мачта, радар, поводки дворников с дворниками) для более детализирования модели.

    Стойка для основного мотора также сделана из линейки и бальзы.

    На судне были сделаны ходовые огни. В мачту были установлены белый светодиод и красный мигающий, так как желтый не нашел. По бокам рубки установлены красный и зеленый ходовые огни в специально сделанных для них корпусах.

    Управление питанием освещения осуществляется через тумблер включаемым серво машинкой HXT900

    Отдельно был собран и установлен блок реверса тягового двигателя, с использованием двух концевых выключателей и одной серво машинки HXT900

    Очень много фотографий в первой части видео.

    Ходовые испытания проводил в три этапа.

    Первый этап, обкатка по квартире, но из-за немалых размеров судна (0.5 м.кв.) не очень, то и удобно кататься по комнатам. Особых вопросов не возникло, все прошло в штатном режиме.

    Второй этап, ходовые испытания на суше. Погода ясная, температура +2. +4,ветер боковой поперек дороги 8-10м/с порывами до 12-14м/с, поверхность асфальтовая сухая. При развороте по ветру очень сильно заносит модель (не хватало полосы). Зато при развороте против ветра вполне все предсказуемо. Обладает хорошей прямолинейностью хода с небольшим тримированием руля влево. После 8 минут эксплуатации по асфальту следов износа на юбке не обнаружено. Но всё-таки не для асфальта он строился. Очень сильно пылит из-под себя.

    Третий этап, самый интересный на мой взгляд. Испытания на воде. Погода: ясно, температура 0. +2,ветер 4-6м/с, водоём с небольшими зарослям травы. Для удобства ведения видеосъемки перекинул канал с ch1 на ch4. На старт, оторвавшись от воды, судно с легкостью пошло над водной гладью, немного волнуя пруд. Рулиться довольно уверенно, хотя, на мой взгляд, рули надо сделать пошире (использовалась ширина линейки 50см). Брызги воды даже до середины юбки не долетают. Несколько раз наезжал на траву, растущую из-под воды, препятствие преодолел без труда, хотя на суше в траве завяз.

    Четвертый этап, снег и лед. Осталось только дождаться снега и льда, чтобы завершить данный этап с полна. Думаю, по снегу можно будет достичь максимальной скорости на данной модели.

    Компоненты, используемые в модели:

    1. Передатчик Turnigy 9X (Mode2 – газ СЛЕВА, 9 каналов, версия 2). В/ч модуль и приёмник (8 каналов) – 1комплект
    2. Бесколлекторный двигатель Turnigy L2205-1350 (нагнетательный мотор) -1шт.
    3. Регулятор для бесколлекторных двигателей Turnigy AE-25A (для нагнетательного мотора) -1шт.
    4. Мотор бесколлекторный TURNIGY XP D2826-10 1400kv (маршевый двигатель)-1шт
    5. Регулятор скорости TURNIGY Plush 30А (для маршевого двигателя) -1шт.
    6. Поли композитный винт JXF 7×4 / 178 x 102 мм -2шт.
    7. Аккумулятор ZIPPY Flightmax 1500mAh 3S1P 20C -2 шт.
    8. Бортовой сигнализатор разряда аккумулятора (2S-4S) -2шт.
    9. HXT900 9-граммовая микро-сервомашинка (управление реверсом и ходовыми огнями)-2шт.
    10. Сервомашинка HXT 5010, 6.9кг / 39.2г / 0.16с, с двумя подшипниками (руль направления)-1шт.

    Как придет зависшая посылка, поменяют маршевый двигатель, на такой.

    И пропеллер, на такой специально заказывал для этого СВП

    Подключение элементов к приемнику:

    Ch 3-газ маршевого двигателя

    Ch 4-руль направления (сперва было Ch 1)

    Ch 5-ходовые огни (тумблер слева с торца)

    Ch 6-реверс маршевого двигателя (тумблер справа с торца)

    Ch 7-мотор нагнетания (крутилка слева сверху)

    Техническая характеристика:

    Длина корпуса: 1060мм.

    Общая длина: 1150мм.

    Ширина корпуса: 500мм.

    Общая ширина: 600мм.

    Высота по мачте min: 320мм.

    Высота по мачте мах: 400мм.

    Высота от поверхности до днища: 70-80мм

    Полное водоизмещение: 2450гр. (с аккумулятором 1500 mAh 3 S 1 P 20 C -2шт.).

    Запас хода: 7-8мин. (с аккумулятором 1500 mAh 3S1 P 20 C, на маршевом двигателе просел раньше, чем на нагнетательном).

    Видео отчет о постройке и испытаниях:

    Часть первая – этапы постройки.

    Часть вторая – испытания

    Часть третья – ходовые испытания

    Еще несколько фотографий:

    Вывод

    Модель СВП получилась, легкой в управлении, с неплохим запасом мощности, боится бокового сильного ветра, но справиться можно (требует активного руления), идеальной средой для модели считаю водоём и заснеженные просторы. Не хватает емкости аккумулятора (3S 1500mA/h).

    Отвечу на все интересующие вопросы по данной модели.

    Источник: http://www.parkflyer.ru/blogs/view_entry/2716/

    Как построить сухопутный катер на воздушной подушке

    Окончательной конструкцией, как и неформальным названием нашей поделки, мы обязаны коллеге из газеты «Ведомости». Увидев один из испытательных «взлетов» на парковке издательства, она воскликнула: «Да это же ступа Бабы-яги!» Такое сравнение нас несказанно обрадовало: ведь мы как раз искали способ оснастить наш катер на воздушной подушке рулем и тормозом, и способ нашелся сам собой — мы дали в руки пилоту метлу!

    На вид это одна из самых глупых поделок, которые мы когда-либо создавали. Но, если вдуматься, она представляет собой весьма зрелищный физический эксперимент: оказывается, слабенький воздушный поток от ручной воздуходувки, предназначенной для сметания невесомых жухлых листьев с дорожек, способен вознести над землей человека и с легкостью перемещать его в пространстве. Несмотря на весьма внушительный вид, построить такой катер проще простого: при четком соблюдении инструкций это потребует всего пару часов непыльной работы.

    Вертолет и шайба

    Вопреки распространенному заблуждению, катер опирается вовсе не на 10-сантиметровый слой сжатого воздуха, иначе это был бы уже вертолет. Воздушная подушка представляет собой что-то вроде надувного матраса. Полиэтиленовая пленка, которой затянуто днище аппарата, заполняется воздухом, растягивается и превращается в подобие надувного круга.

    Пленка очень плотно прилегает к поверхности дороги, образуя широкое пятно контакта (практически по всей площади днища) с отверстием в центре. Из этого отверстия поступает воздух под давлением. По всей площади контакта между пленкой и дорогой образуется тончайший слой воздуха, по которому аппарат легко скользит в любом направлении. Благодаря надувной юбке даже небольшого количества воздуха достаточно для хорошего скольжения, так наша ступа гораздо больше похожа на шайбу в аэрохоккее, чем на вертолет.

    Ветер под юбкой

    Обычно мы не печатаем в рубрике «мастер-класс» точных чертежей и настоятельно рекомендуем читателям подключать к процессу творческое воображение, как можно больше экспериментируя с конструкцией. Но это не тот случай. Несколько попыток слегка отступить от популярного рецепта стоили редакции пары дней лишней работы. Не повторяйте наших ошибок — четко следуйте инструкции.

    Катер должен быть круглым, как летающая тарелка. Судну, опирающемуся на тончайшую прослойку воздуха, необходим идеальный баланс: при малейшем дефекте развесовки весь воздух будет выходить с недогруженной стороны, а более тяжелый борт всем весом ляжет на землю. Симметричная круглая форма днища поможет пилоту легко находить баланс, слегка изменяя положение тела.

    Для изготовления днища возьмите 12-миллиметровую фанеру, с помощью веревки и маркера начертите круг диаметром 120 см и выпилите деталь электрическим лобзиком. Юбка делается из полиэтиленовой душевой шторки. Выбор шторки — пожалуй, самый ответственный этап, на котором решается судьба будущей поделки. Полиэтилен должен быть как можно более толстым, но строго однородным и ни в коем случае не армированным тканью или декоративными лентами. Клеенка, брезент и прочие воздухонепроницаемые ткани не подходят для постройки судна на воздушной подушке.

    В погоне за прочностью юбки мы совершили нашу первую ошибку: плохо тянущаяся клеенчатая скатерть не смогла плотно прижаться к дороге и сформировать широкое пятно контакта. Площади небольшого «пятнышка» не хватило, чтобы заставить тяжелую машину скользить.

    Оставлять припуск, чтобы впустить под плотную юбку больше воздуха, — не выход. При надувании такая подушка образует складки, которые будут выпускать воздух и препятствовать образованию равномерной пленки. А вот плотно прижатый к днищу полиэтилен, растягиваясь при нагнетании воздуха, образует идеально гладкий пузырь, плотно облегающий любые неровности дороги.

    Скотч — всему голова

    Изготовить юбку несложно. Надо расстелить полиэтилен на верстаке, накрыть сверху круглой фанерной заготовкой с предварительно просверленным отверстием для подачи воздуха и тщательно закрепить юбку мебельным степлером. С задачей справится даже самый простой механический (не электрический) степлер с 8-миллиметровыми скобами.

    Армированный скотч — очень важный элемент юбки. Он укрепляет ее там, где необходимо, сохраняя эластичность остальных участков. Обратите особое внимание на усиление полиэтилена под центральной «пуговицей» и в области отверстий для подачи воздуха. Скотч накладывайте с 50%-ным перекрытием и в два слоя. Полиэтилен должен быть чистым, иначе скотч может отклеиться.

    Недостаточное усиление в центральной части стало причиной забавной аварии. Юбка порвалась в районе «пуговицы», и наша подушка превратилась из «бублика» в полукруглый пузырь. Пилот с округлившимися от удивления глазами вознесся на добрые полметра над землей и спустя пару мгновений рухнул вниз — юбка окончательно лопнула и выпустила весь воздух. Именно этот инцидент привел нас к ошибочной мысли использовать вместо душевой шторки клеенку.

    Еще одно заблуждение, постигшее нас в процессе строительства катера, заключалось в уверенности, что мощности много не бывает. Мы раздобыли большую ранцевую воздуходувку Hitachi RB65EF с объемом двигателя 65 см 3 . У этой зверь-машины есть одно веское преимущество: она комплектуется гофрированным шлангом, с помощью которого очень легко подключить вентилятор к юбке. А вот мощность 2,9 кВт — явный перебор. Полиэтиленовой юбке нужно давать ровно такой объем воздуха, которого будет достаточно для подъема машины на 5−10 см над землей. Если переборщить с газом, полиэтилен не выдержит давления и порвется. Именно так и случилось с нашей первой машиной. Так что будьте уверены: если в вашем распоряжении есть хоть какая-нибудь воздуходувка, она подойдет для проекта.

    Полный вперед!

    Обычно у судов на воздушной подушке есть как минимум два винта: один маршевый, сообщающий машине поступательное движение вперед, и один вентилятор, нагнетающий воздух под юбку. Как же наша «летающая тарелка» будет двигаться вперед, и сможем ли мы обойтись одной воздуходувкой?

    Этот вопрос мучил нас ровно до первых успешных испытаний. Оказалось, юбка так хорошо скользит по поверхности, что даже малейшего изменения баланса достаточно, чтобы аппарат сам собой поехал в ту или иную сторону. По этой причине устанавливать на машину кресло нужно только на ходу, чтобы правильно сбалансировать машину, и лишь затем привинтить ножки к днищу.

    Мы попробовали вторую воздуходувку в качестве маршевого двигателя, но результат не впечатлил: узкое сопло дает быстрый поток, но объема проходящего через него воздуха недостаточно, чтобы создать мало-мальски заметную реактивную тягу. Что вам действительно понадобится при движении, так это тормоз. Вот на эту роль идеально подходит метла Бабы-яги.

    Назвался судном — полезай в воду

    К сожалению, наша редакция, а вместе с ней и мастерская располагаются в каменных джунглях, вдали даже от самых скромных водоемов. Поэтому мы не смогли спустить наш аппарат на воду. А ведь теоретически все должно работать! Если постройка катера станет для вас дачным развлечением в жаркий летний день, испытайте его на мореходность и поделитесь с нами рассказом о своих успехах. Разумеется, выводить катер на воду нужно с пологого берега на крейсерском дросселе, с полностью надутой юбкой. Допустить потопление никак нельзя — погружение в воду означает неминуемую гибель воздуходувки от гидроудара.

    Источник: http://www.popmech.ru/diy/16948-kak-postroit-suhoputhiy-kater/

    КАТЕР НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ “АЭРОДЖИП”

    Постройке транспортного средства, которое позволяло бы передвигаться как по суше, так и по воде, предшествовало знакомство с историей открытия и создания оригинальных амфибий—аппаратов на воздушной подушке (АВП), изучение принципиального их устройства, сравнение различных конструкций и схем.

    С этой целью я посетил немало интернетовских сайтов энтузиастов и создателей АВП (в том числе и зарубежных), познакомился с некоторыми из них очно. В конце концов, за прототип задуманного катера ( посмотреть другие чертежи катеров которые можно построить своими руками) взял английский «Ховеркрафт» («парящее судно»—так в Великобритании называют АВП), построенный и испытанный тамошними энтузиастами.

    Наши наиболее интересные отечественные машины этого типа большей частью создавались для силовых ведомств, а в последние годы—для коммерческих целей, имели большие габариты, и потому мало подходили для любительского изготовления.

    Мой аппарат на воздушной подушке (я его называю «Аэроджип»)—трехместный: пилот и пассажиры располагаются по Т-образной схеме, как на трицикле: пилот впереди посередине, а пассажиры позади рядом, один около другого.

    Машина одномоторная, с разделяющимся воздушным потоком, для чего в его кольцевом канале немного ниже его центра установлена специальная панель. Катер-АВП состоит из трех основных частей: винтомоторной установки с трансмиссией, стеклопластикового корпуса и «юбки» — гибкого ограждения нижней части корпуса—так сказать, «наволочки» воздушной подушки. Корпус «Аэроджипа».

    Он двойной: стеклопластиковый, состоит из внутренней и наружной оболочек. Наружная оболочка имеет довольно простую конфигурацию—это всего лишь наклонные (около 50° к горизонтали) борта без днища—плоские почти по всей ширине и слегка выгнутые в верхней ей части. Носовая часть—скругленная, а задняя имеет вид наклонного транца.

    В верхней части по периметру наружной оболочки вырезаны продолговатые отверстия-пазы, а внизу снаружи закреплен в рым-болтах охватывающий оболочку трос для крепления к нему нижних частей сегментов.

    Внутренняя оболочка по конфигурации посложнее, чем наружная, поскольку она имеет практически все элементы маломерного судна (скажем, шлюпки или лодки): борта, днище, выгнутые планшири, небольшую палубу в носу (нет только верхней части транца в корме),—при этом выполненные, как одна деталь.

    К тому же по середине кокпита вдоль него к днищу приклеен еще отдельно отформованный туннель с банкой под сиденье водителя, В нем размещаются топливный бак и аккумулятор, а также проложен трос «газа» и трос управления рулями. В кормовой части внутренней оболочки устроен своеобразный ют, приподнятый и открытый спереди.

    Он служит основанием кольцевого канала для воздушною винта, а его палуба-перемычка—разделителем воздушного потока, часть которого (поддерживающий поток) направляется в отверстие шахты, а другая часть—для создания пропульсивной силы тяги.

    Все элементы корпуса: внутренняя и наружная оболочки, туннель и кольцевой канал—выклеивались по матрицам из стекломата толщиной около 2 мм на полиэфирной смоле. Конечно, эти смолы уступают винилэфирным и эпоксидным по адгезии, уровню фильтрации, усадке, а также выделению вредных веществ при высыхании, но имеют неоспоримое преимущество в цене—они значительно дешевле, что немаловажно.

    Для тех, кто намеревается использовать такие смолы, напомню, что помещение, где проводятся работы, должно иметь хорошую вентиляцию и температуру не менее 22°С. Матрицы изготавливались заранее по мастер-модели из таких же стекломатов на той же полиэфирной смоле, только толщина их стенок была побольше и составляла 7—8 мм (у оболочек корпуса—около 4 мм).

    Перед выклей-кой элементов с рабочей поверхности матрицы были тщательно убраны все шероховатости и задиры, и она трижды покрывалась разбавленным в скипидаре воском и полировалась. После этого на поверхность распылителем (или валиком) был нанесен тонкий слой (до 0,5 мм) гелькоута (цветного лака) выбранного желтого цвета.

    После его высыхания начался процесс выклейки оболочки по следующей технологии. Вначале с помощью валика восковая поверхность матрицы и сторона стекломата с более мелкими порами промазываются смолой, и затем мат укладывается на матрицу и прикатывается до полного удаления воздуха из-под слоя (при необходимости можно сделать и небольшую прорезь в мате).

    Таким же образом укладываются и последующие слои стекломатов до требуемой толщины (4—5 мм), с установкой, где необходимо, закладных деталей (металлических и деревянных). Излишние лоскуты по краям обрезаются при выклейке «помокрому». Рекомендуется для изготовления бортов корпуса использовать 2—3 слоя стекломата, а днища—до 4 слоев.

    При этом следует проклеить дополнительно еще все углы, а также места вворачивания крепежных деталей. После отвердения смолы оболочка легко снимается с матрицы и обрабатывается: обтачиваются края, вырезаются пазы, сверлятся отверстия. Для обеспечения непотопляемости «Аэроджипа» к внутренней оболочке приклеивают куски пенопласта (например, мебельного), оставляя свободными лишь каналы для прохода воздуха по всему периметру.

    Куски пенопласта склеиваются между собой смолой, а к внутренней оболочке прикрепляются полосками стекломата, тоже смазанными смолой. После изготовления по отдельности наружной и внутренней оболочек они состыковываются, скрепляются струбцинами и саморезами, а затем соединяются (склеиваются) по периметру полосками промазанного полиэфирной смолой того же стекломата шириной 40—50 мм, из которого были изготовлены сами оболочки.

    После этого корпус оставляют до полной полимеризации смолы. Через сутки к верхнему стыку оболочек по периметру прикрепляют вытяжными заклепками дюралюминиевую полосу сечением 30×2 мм, установив ее вертикально (на ней фиксируются язычки сегментов). К нижней части дна приклеивают деревянные полозья размерами 1500x90x20 мм (длина х ширина х высота) на расстоянии 160 мм от края.

    Сверху на полозья наклеивается один слой стекломата. Точно так же, только изнутри оболочки, в кормовой части кокпита, устраивается основание из деревянной плиты под двигатель. Стоит отметить, что по такой же технологии, по которой изготавливались наружная и внутренняя оболочки, выклеивались и более мелкие элементы: внутренняя и наружная оболочки диффузора, рули поворота, бензобак, кожух двигателя, ветроотбойник, тоннель и сиденье водителя.

    Тем же, кто только начинает работать со стеклопластиком, рекомендую подготавливать изготовление катера именно с этих мелких элементов. Полная масса стеклопластикового корпуса вместе с диффузором и рулями направления—около 80 кг.

    Конечно, изготовление такого корпуса можно поручить и специалистам—фирмам, производящим стеклопластиковые лодки и катера. Благо и в России их немало, да и расходы будут соизмеримы. Однако в процессе самостоятельного изготовления удастся получить необходимые опыт и возможность в дальнейшем самому моделировать и создавать различные элементы и конструкции из стеклопластика. Винтомоторная установка.

    Она включает в себя двигатель, воздушный винт и трансмиссию, передающую от первого ко второму крутящий момент. Двигатель использован BRIGGS & STATTION, выпускающийся в Японии по американской лицензии: 2-цилиндровый, V-образный, четырехтактный, мощностью 31 л.с. при 3600 оборотах в минуту. Его гарантированный моторесурс составляет 600 тыс. часов.

    Запуск осуществляется электростартером, от аккумулятора, а работа свечей зажигания—от магнето. Двигатель установлен на днище корпуса «Аэроджипа», а ось ступицы пропеллера закреплена с обоих концов на кронштейнах по центру диффузора, приподнятого над корпусом. Передача крутящего момента с выходного вала двигателя на ступицу осуществляется зубчатым ремнем. Ведомый и ведущий шкивы, как и ремень,—зубчатые.

    Хотя масса двигателя не столь уж велика (около 56 кг), но расположение его на днище значительно понижает центр тяжести катера, что положительно сказывается на устойчивости и маневренности машины, особенно такой — «воздухоплавающей».

    Выхлоп отработавших газов выведен в нижний воздушный поток. Вместо установленного японского можно использовать и подходящие отечественные двигатели,—например, от снегоходов «Буран», «Рысь» и другие. Кстати, для одно- или двухместного АВП вполне подойдут двигатели мощностью поменьше—около 22 л. с.

    Воздушный винт—шестилопастный, с фиксированным шагом (устанавливаемым на суше углом атаки) лопастей. К неотъемлемой части винтомоторной установки следует отнести и кольцевой канал воздушного винта, хотя его основание (нижний сектор) выполнено заодно с внутренней оболочкой корпуса.

    Кольцевой канал, как и корпус—тоже составной, склеен из наружной и внутренней обечаек. Как раз в том месте, где нижний сектор его стыкуется с верхним, устроена стеклопластиковая разделительная панель: она разделяет воздушный поток, создаваемый пропеллером (а стенки нижнего сектора, наоборот, соединяет по хорде).

    Двигатель, расположенный у транца в кокпите (за спинкой сиденья пассажиров), закрыт сверху стеклопластиковым капотом, а воздушный винт, кроме диффузора,—еще и проволочной решеткой спереди. Мягкое эластичное ограждение «Аэроджипа» (юбка) состоит из отдельных, но одинаковых сегментов, выкроенных и сшитых из плотной легкой ткани.

    Желательно, чтобы ткань была водоотталкивающей, не твердела на морозе и не пропускала воздух. Я использовал материал Vinyplan финского производства, но вполне подойдет отечественная ткань типа перкаль. Выкройка сегмента несложная, и сшить его можно даже вручную. Крепится каждый сегмент к корпусу следующим образом.

    Язычок накидывается на бортовую вертикальную планку, с нахлестом в 1,5 см; на него—язычок соседнего сегмента, и оба они в месте нахлеста закрепляются на планке специальным зажимом типа «крокодильчик», только без зубьев. И так по всему периметру «Аэроджипа». Для надежности можно еще поставить зажим и по середине язычка.

    Два же нижних угла сегмента с помощью капроновых хомутиков подвешиваются свободно на тросе, обхватывающем нижнюю часть наружной оболочки корпуса. Такая составная конструкция юбки позволяет без проблем заменять вышедший из строя сегмент, на что потребуется 5—10 минут. К месту будет сказать, что конструкция оказывается работоспособной при выходе из строя до 7% сегментов. Всего же их размещается на юбке до 60 штук.

    Принцип движения «Аэроджипа» следующий. После запуска двигателя и его работы на холостом ходу аппарат остается на месте. При увеличении числа оборотов воздушный винт начинает гнать более мощный поток воздуха. Часть его (большая) создает пропульсивную силу и обеспечивает катеру движение вперед.

    Другая же часть потока уходит под разделительную панель в бортовые воздуховоды корпуса (свободное пространство между оболочками до самой носовой части), и далее через отверстия-пазы в наружной оболочке равномерно поступает в сегменты.

    Этот поток одновременно с началом движения создает воздушную подушку под днищем, приподнимая аппарат над подстилающей поверхностью (будь то грунт, снег или вода) на несколько сантиметров. Поворот «Аэроджипа» осуществляется двумя рулями направления, отклоняющими «поступательный» поток воздуха в сторону.

    Управление рулями осуществляется от двухплечего рычага рулевой колонки мотоциклетного типа, через боуденовский трос, идущий по правому борту между оболочками к одному из рулей. Другой руль соединен с первым жесткой тягой. На левой рукоятке двуплечего рычага закреплена и манетка управления дроссельной заслонкой карбюратора (аналог ручки газа).

    Для эксплуатации катера на воздушной подушке его необходимо зарегистрировать в местной государственной инспекции по маломерным судам (ГИМС) и получить судовой билет. Для получения же удостоверения на право управления катером надо пройти еще и курс обучения по управлению маломерным судном. Однако и на этих курсах пока еще далеко не везде есть инструкторы по пилотированию аппаратов на воздушной подушке.

    Поэтому каждому пилоту приходится осваивать управление АВП самостоятельно, буквально по крупицам набирая соответствующий опыт.

    Катер на воздушной подушке “Аэроджип”: 1 —сегмент (плотная ткань); 2—швартовная утка (3 шт.); 3—ветровой козырек; 4—бортовая планка крепления сегментов; 5—ручка (2 шт.); 6—ограждение воздушного винта; 7—кольцевой канал; 8—руль направления (2 шт.); 9—рычаг управления рулями; 10—лючок доступа к бензобаку и аккумулятору; 11—сиденье пилота; 12—пассажирский диван; 13—кожух двигателя; 14—двигатель; 15—наружная оболочка; 16—наполнитель (пенопласт); 17—внутренняя оболочка; 18—разделительная панель; 19—воздушный винт; 20—втулка воздушного винта; 21—приводной зубчатый ремень; 22—узел для крепления нижней части сегмента

    Теоретический чертеж корпуса: 1 —внутренняя оболочка; 2—наружная оболочка

    Схема трансмиссии винтомоторной установки: 1 —выходной вал двигателя; 2—ведущий зубчатый шкив; 3 —зубчатый ремень; 4—ведомый зубчатый шкив; 5 —гайка; 6—дистанционные втулки; 7—подшипник; 8—ось; 9—ступица; 10—подшипник; 11—дистанционная втулка; 12—опора; 13—воздушный винт

    Рулевая колонка: 1—рукоятка; 2—двуплечий рычаг; 3—стойка; 4—сошка (см. фото)

    Схема рулевого управления: 1—рулевая колонка; 2—трос Боудена, 3—узел крепления оплетки к корпусу (2 шт.); 4—подшипник (5 шт.); 5—рулевая панель (2 шт.); 6—двуплечий рычаг-кронштейн (2 шт.); 7—соединительная тяга рулевых панелей (см. фото)

    Сегмент гибкого ограждения: 1 —стенки; 2—крышка с язычком

    Источник: http://lodki.masteraero.ru/lodka-kater-1.php

    Судно на воздушной подушке своими руками

    Если у вас есть часок времени и желание что то сделать, то можно изготовить модель судна на воздушной подушке.
    Это модель – игрушка. Погонять по квартире, покатать ее на улице вместе с ребенком.

    Модель судна на воздушной подушке не требует большого навыка в изготовлении и может быть сделана без аппаратуры радиоуправления.
    В последнем случае – поворачивая руль направления перед включением мотора, можно задавать модели направление поворота.
    Но с радиоуправлением такая игрушка будет более интересна.

    Для ее изготтовления понадобиться:

    Коробка от лапши быстрого приготовления.
    Небольшой электродвигатель (можно использовать и обычный коллекторный двигатель)
    Батарея питания.
    Полителеновый пакет.
    Скотч.
    Регулятор напряжения.
    1 сервомашинка для руля направления.
    Приемник.

    Изготовление вполне понятно из фотографии, более подробно посмотреть можно увеличив чертеж судна на воздушной подушке – просто кликните дважды на чертеже и он откроется в большем формате.

    Если и эта схема показалась вам сложной, то можно упростить ее еще больше, вот видео инструкция изготовления наипростейшего судна на воздушной подушке всего за 3 минуты :

    Более простую модель трудно представить! :)

    Источник: http://rc-aviation.ru/mtech/hand/81-orhowercraft

    Катер на воздушной подушке своими руками

    В России существуют целые сообщества людей, который собирают и разрабатывают любительские СВП. Это очень интересное, но, к сожалению, сложное и далеко не дешевое занятие.

    Изготовление корпуса КВП

    Известно, что суда на воздушной подушке испытывают гораздо меньшие нагрузки, чем обычные глиссирующие лодки и катера. Всю нагрузку на себя берет гибкое ограждение. Кинетическая энергия при движении не передается на корпус и это обстоятельство делает возможным монтаж любого корпуса, без сложных рассчетов прочности. Единственное ограничение для корпуса любительского КВП — вес. Это обязательно следует учитывать при выполнении теоретических чертежей.

    Так же важным аспектом является степень сопротивления встречному воздушному потоку. Ведь аэродинамические характеристики напрямую влияют на расход топлива, который, даже у любительских СВП, сравним с расходом среднего внедорожника. Профессиональный аэродинамический проект стоит больших денег, поэтому конструкторы-любители делают все “на глаз”, просто заимствуюя линии и формы у лидеров автопрома или авиации. Про авторские права в данном случае можно не думать.

    Для изготовления корпуса будущего катера можно использовать рейки из ели. В качестве обшивки — фанеру толщиной 4 мм, которая крепится при помощи эпоксидного клея. Оклейка фанеры плотной тканью (например, стеклотканью) нецелесообразна в виду значительного увеличения веса конструкции. Это наиболее технологически не сложный способ.

    Наиболее искушенные представители сообщества создают корпуса из стеклопластика по собственным компьютерным 3d-моделям или на глаз. Для начала создается прототип и материала типа пенопласта с которого снимается матрица. Далее корпуса делаются точно так же, как лодки и катера из стеклопластика.

    Непотопляемости корпуса можно достигнуть множеством способов. Например при помощи установки в бортовые отсеки перегородок, непроницаемых для воды. А еще лучше – можно заполнить эти отсеки пенопластом. Можно установить под гибкое ограждение надувные баллоны, на подобии лодок ПВХ.

    Силовая установка СВП

    Основной вопрос – сколько, и он встречает конструктора на всем пути проектирования силовой системы. Сколько двигателей, сколько должна весить рама и двигатель, сколько вентиляторов, сколько лопастей, сколько оборотов, сколько градусов сделать угол атаки и в конце концов сколько это будет стоить. Именно данный этап является наиболее затратным, ведь в кустарных условиях невозможно соорудить двигатель внутреннего сгорания или лопасть вентилятора с нужным КПД и уровнем шума. Такие вещи приходится покупать, и стоят они не дешего.

    Сложнейшим этапом сборки оказался монтаж гибкого ограждения катера, удерживающего воздушную подушку точно под корпусом. Известно, что из-за постоянного контакта с пересеченной местностью она склонна к быстрому износу. Поэтому для ее создания была использована брезентовая ткань. Сложная конфигурация стыков ограждения потребовала расхода такой ткани в количестве 14 метров. Его износостойкость можно увеличить за счет пропитки резиновым клеем с добавлением алюминиевой пудры. Такое покрытие имеет огромное практическое значение. В случае износа или разрывов гибкого ограждения его можно без труда восстановить. По аналогии с наращиванием автомобильного протектора. По словам автора проекта, перед тем как приступить к изготовлению ограждения, следует запастись максимальным терпением.

    Установка готового ограждения, как и сборка самого корпуса, должны выполняться при условии нахождения будущего катера вверх килем. После раскантовки корпуса можно устанавливать силовую установку. Для этой операции понадобится шахта размерами 800 на 800. После того как система управления будет подведена к двигателю, наступает наиболее волнительный во всем процессе момент — испытание катера в реальных условиях.

    Источник: http://www.moshovercraft.ru/postsView/Kater_na_vozdushnoj_podushke_svoimi_rukami_1.html

    Смотрите также:
    31.10.2018

    Как сделать самодельный снегоход В мире есть внушительное количество регионов, где снегоход - единственное средство передвижения в зимнее время. К сожалению, не все могут позволить себе эту дорогостоящую технику. А как же выглядят «снегоходы-самоделки»? Итак, снегоход...

    31.10.2018

    Мотовездеход своими руками: фото сборки Самодельный мотовездеход сделанный своими руками из двигателя Lifan: фото сборки с описанием, также видео испытаний самодельного вездехода. Двухколёсный мотовездеход – это мотоцикл повышенной проходимости на широких шинах низкого...

    31.10.2018

    Вездеход самоделка особенности сборки описание Tрехколесный вездеход самоделка из мотоциклов. Такой вездеход можно сделать своими руками. Трехколесные вездеходы самые простые в изготовлении. Задние колеса связаны цельной трубой. Между двигателем и задней осью ставится...

    Комментарии

    Комментирование отключено.