Как да изградим кораб на въздушна възглавница. Ние правим наши собствени кораби на въздушна възглавница. Материали и технология на изработка
Прототипът на представената машина-амфибия беше устройството на въздушна възглавница(WUA), наречен "Aerojeep", чиято публикация беше в сп. Подобно на предишната машина, новата машина е еднодвигателна, еднороторна с разпределен въздушен поток. Този модел също е троен, с местоположението на пилота и пътниците в Т-образна форма: пилотът е отпред в средата, а пътниците са отстрани, отзад. Въпреки че нищо не пречи на четвъртия пътник да седи зад водача, дължината на седалката и мощността на витловото устройство са напълно достатъчни.
Нова кола, освен подобрена спецификации, има редица конструктивни характеристики и дори иновации, които повишават неговата надеждност при работа и оцеляване - в края на краищата земноводните са водолюбиви птици. И аз го наричам „птица“, защото се движи във въздуха както над водата, така и над земята.
Конструктивно новата машина се състои от четири основни части: тяло от фибростъкло, въздушна пружина, гъвкава ограда (пола) и витлов агрегат.
Водейки история за нова кола, неизбежно ще трябва да се повторите - в крайна сметка дизайните са в много отношения сходни.
Корпус на амфибияидентичен с прототипа както по размер, така и по дизайн - стъклопласт, двоен, триизмерен, състои се от вътрешна и външна обвивка. Тук също трябва да се отбележи, че отворите във вътрешната обвивка в новия апарат вече не са разположени в горния ръб на страните, а приблизително в средата между него и долния ръб, което гарантира по-бързо и стабилно създаваневъздушна възглавница. Самите отвори вече не са продълговати, а кръгли, с диаметър 90 мм. Те са около 40 и са равномерно разположени отстрани и отпред.
Всяка черупка беше залепена в своята матрица (използвана от предишния дизайн) от два или три слоя фибростъкло (а дъното - от четири слоя) върху полиестерно свързващо вещество. Разбира се, тези смоли са по-ниски от винилестерните и епоксидните смоли по отношение на адхезия, скорост на филтриране, свиване, както и освобождаване. вредни веществакогато са изсушени, но имат неоспоримо предимство в цената - те са много по-евтини, което е важно. За тези, които възнамеряват да използват такива смоли, нека ви напомня, че помещението, в което се извършва работата, трябва да има добра вентилацияи температура не по-ниска от +22°C.
1 - сегмент (комплект от 60 броя); 2 - балон; 3 - акостираща патица (3 бр.); 4 - вятърна козирка; 5 - парапет (2 бр.); 6 – мрежеста защита на витлото; 7 - външна част на пръстеновидния канал; 8 – рул (2 бр.); 9 – лост за кормилно управление; 10 - люк в тунела за достъп до резервоара за гориво и батерията; 11 – пилотска седалка; 12 – пътнически диван; 13 - корпус на двигателя; 14 - гребло (2 бр.); 15 - шумозаглушител; 16 - пълнител (полистирен); 17- вътрешна частпръстеновиден канал; 18 - фенер навигационна светлина; 19 - витло; 20 – втулка на витлото; 21 - задвижващ зъбен ремък; 22 - възел за закрепване на цилиндъра към тялото; 23 – точка на закрепване на сегмента към тялото; 24 - двигател на опора на двигателя; 25 - вътрешна обвивка на тялото; 26 - пълнител (полистирен); 27 - външна обвивка на тялото; 28 - разделителен панел на инжектирания въздушен поток
Матриците бяха направени предварително по основния модел от същите стъклени рогозки върху същата полиестерна смола, само че дебелината на стените им беше по-голяма и възлизаше на 7-8 mm (за черупките на корпуса - около 4 mm). Преди изпичане на елементите всички грапавини и драскотини бяха внимателно отстранени от работната повърхност на матрицата и тя беше покрита три пъти с восък, разреден в терпентин и полирана. След това върху повърхността с пръскачка (или валяк) се нанася тънък слой (до 0,5 мм) червен гелкоат (цветен лак).
След като изсъхна, започна процесът на залепване на черупката по следната технология. Първо, с помощта на валяк, восъчната повърхност на матрицата и едната страна на стекомата (с по-фини пори) се намазват със смола, след което постелката се поставя върху матрицата и се навива до пълно премахваневъздух от под слоя (ако е необходимо, можете да направите малък процеп в постелката). Следващите слоеве стъклопакети се полагат по същия начин до необходимата дебелина (3-4 mm), като при необходимост се монтират и вграждащи елементи (метални и дървени). Излишните капаци по ръбовете бяха отрязани при залепване "на мокро".
а - външна обвивка;
b - вътрешна обвивка;
1 - ски (дърво);
2 - подплоча (дърво)
След отделно производство на външната и вътрешната обвивка, те бяха съединени, закрепени със скоби и самонарезни винтове и след това залепени по периметъра с ленти от същия стъклен мат с ширина 40–50 mm, намазани с полиестерна смола, от която черупките бяха направени. След закрепване на черупките към ръба с нитове с венчелистчета, около периметъра беше прикрепена вертикална странична лента от 2 mm дуралуминиева лента с ширина най-малко 35 mm.
Освен това, с парчета фибростъкло, импрегнирани със смола, внимателно залепете всички ъгли и точки на завинтване крепежни елементи. Външната обвивка е покрита отгоре с гел лак - полиестерна смола с акрилни добавки и восък, които придават блясък и водоустойчивост.
Трябва да се отбележи, че по същата технология (външната и вътрешната обвивка са направени по нея) са залепени и по-малки елементи: вътрешната и външната обвивка на дифузора, кормилата, капака на двигателя, вятърния дефлектор, тунела и седалката на водача. 12,5-литров резервоар за газ (индустриален от Италия) се поставя вътре в корпуса, в конзолата, преди да се закрепят долната и горната част на корпуса.
вътрешна обвивка с изпускателни отвори за създаване на въздушна възглавница; над дупките - ред кабелни скоби за закачане на краищата на шала на сегмента на полата; две дървени ски, залепени на дъното
За тези, които току-що започват да работят с фибростъкло, препоръчвам да започнете производството на лодка с тези малки елементи. Общата маса на корпуса от фибростъкло, заедно със ски и лента от алуминиева сплав, дифузьор и кормила е от 80 до 95 кг.
Пространството между черупките служи като въздуховод по периметъра на апарата от кърмата от двете страни до носа. Горната и долната част на това пространство са запълнени със строителна пяна, която осигурява оптимално напречно сечение на въздушните канали и допълнителна плаваемост (и съответно жизнеспособност) на апарата. Парчета пенопласт бяха залепени заедно със същото полиестерно свързващо вещество, а ленти от фибростъкло, също импрегнирани със смола, бяха залепени към черупките. По-нататък въздухът излиза от въздушните канали през равномерно разположени отвори с диаметър 90 mm във външната обвивка, "опира" се в сегментите на полата и създава въздушна възглавница под апарата.
Чифт надлъжни ски, изработени от дървени пръти, са залепени към дъното на външната обвивка на корпуса, за да се предпазят от повреда отвън, а в задната част на пилотската кабина (т.е. отвътре) има под- дървена плоча на двигателя.
Балон. Новият модел кораб на въздушна възглавница има почти двойно по-голяма водоизместимост (350-370 кг) от предишния. Това беше постигнато чрез монтиране на надуваем балон между тялото и сегментите на гъвкавата ограда (пола). Балонът е залепен от PVC фолио Uipuriap на лавсанова основа, финландско производство с плътност 750 g/m 2 според формата на тялото в план. Материалът е тестван на големи индустриални кораби на въздушна възглавница като Khius, Pegasus, Mars. За да се увеличи жизнеспособността, цилиндърът може да се състои от няколко отделения (в този случай три, всяко със собствен клапан за пълнене). Отделенията от своя страна могат да бъдат разделени наполовина по дължина чрез надлъжни прегради (но тази версия на тяхното изпълнение все още е само в проекта). С този дизайн счупеното отделение (или дори две) ще ви позволи да продължите да се движите по маршрута и още повече да стигнете до брега за ремонт. За икономично рязане на материала цилиндърът е разделен на четири секции: носова, две кърмови. Всяка секция от своя страна е залепена заедно от две части (половини) на черупката: долната и горната - техните шарки са огледални. В тази версия на цилиндъра отделенията и секциите не съвпадат.
а - външна обвивка; b - вътрешна обвивка;
1 - назален участък; 2 - странична секция (2 бр.); 3 - задна част; 4 - преграда (3 бр.); 5 - клапани (3 бр.); 6 - ликтроса; 7 - престилка
В горната част на цилиндъра е залепен “lyktros” - лента от материал Vinyplan 6545 “Arktik”, сгъната наполовина, с плетена найлонова корда, вградена по гънката, импрегнирана с лепило “900I”. Върху страничната релса е нанесен "Liktros", а с помощта на пластмасови болтове цилиндърът е прикрепен към алуминиева лента, фиксирана върху тялото. Същата лента (само без прикрепената връв) се залепва за балона и от долната предна част („в седем и половина”), т. нар. „престилка” - към която горните части на сегментите (езиците) на гъвкавата ограда са вързани. По-късно към предната част на цилиндъра беше залепена гумена броня.
Мек еластичен предпазител"Aerojeep" (пола) се състои от отделни, но еднакви елементи - сегменти, изрязани и ушити от плътна лека тъкан или филмов материал. Желателно е материята да е водоотблъскваща, да не се втвърдява от студа и да не пропуска въздух.
Отново използвах материал Vinyplan 4126, само с по-ниска плътност (240 g / m 2), но домашният плат тип перкал е доста подходящ.
Сегментите са малко по-малки, отколкото при модела "без балон". Моделът на сегмента е прост и можете или да го шиете сами, дори ръчно, или да го заварявате с високочестотни токове (FA).
Сегментите се завързват с езика на капака към липазата на цилиндъра (два в единия край, с възлите вътре под полата) по целия периметър на Aeroamphibian. Двата долни ъгъла на сегмента с помощта на найлонови строителни скоби са свободно окачени на стоманен кабел с диаметър 2–2,5 mm, обвиващ долната част на вътрешната обвивка на корпуса. Общо в полата се поставят до 60 сегмента. Стоманено въжес диаметър 2,5 мм, той е прикрепен към кутията с помощта на щипки, които от своя страна се привличат към вътрешната обвивка с нитове с венчелистчета.
1 - шал (материал "Viniplan 4126"); 2 - език (материал "Viniplan 4126"); 3 - подложка (плат "Арктика")
Такова закрепване на сегментите на полата не надвишава значително времето, необходимо за подмяна на повреден елемент от гъвкава ограда, в сравнение с предишния дизайн, когато всеки беше закрепен отделно. Но както показа практиката, полата се оказва ефективна, дори ако до 10% от сегментите се повредят и не се изисква честа подмяна.
1 - външна обвивка на тялото; 2 - вътрешна обвивка на тялото; 3 - наслагване (фибростъкло) 4 - бар (дуралуминий, лента 30x2); 5 - самонарезен винт; 6 - цилиндър lyktros; 7 - пластмасов болт; 8 - балон; 9 - престилка на цилиндър; 10 - сегмент; 11 - шнур; 12 - скоба; 13-яка (пластмаса); 14-кабел d2.5; 15-струнен нит; 16-уплътнение
Витловата инсталация се състои от двигател, витло с шест лопатки (вентилатор) и трансмисия.
Двигател- RMZ-500 (подобно на Rotax 503) от снегомобила Taiga. Произвежда се от Руска механика OJSC по лиценз на австрийската компания Rotax. Двигателят е двутактов, с венчелистна входна клапа и принудително въздушно охлаждане. Той се утвърди като надежден, достатъчно мощен (около 50 к.с.) и не тежък (около 37 кг), и най-важното, сравнително евтин агрегат. Гориво - бензин AI-92, смесен с масло за двутактови двигатели (например домашен MGD-14M). Средна консумациягориво - 9 - 10 л / ч. Двигателят е монтиран в задната част на апарата, върху опора на двигателя, прикрепена към дъното на корпуса (или по-скоро към дървена плоча на двигателя). Motorama стана по-висока. Това се прави за удобство при почистване на задната част на пилотската кабина от сняг и лед, които попадат там през страните и се натрупват там и замръзват при спиране.
1 - изходящ вал на двигателя; 2 - водеща зъбна шайба (32 зъба); 3 - зъбен ремък; 4 - задвижвана зъбна шайба; 5 - гайка M20 за монтиране на оста; 6 - дистанционни втулки (3 бр.); 7 - лагер (2 бр.); 8 - ос; 9 - винтова втулка; 10 - опора на задната стойка; 11 - предна опора над двигателя; 12 - опора на предната стойка - двукрака (не е показана на чертежа, вижте снимката); 13 - външна буза; 14 - вътрешна буза
Витло - шестлопатно, с фиксирана стъпка, диаметър 900 mm. (Имаше опит да се монтират два коаксиални винта с пет лопатки, но беше неуспешен). Винтовата втулка е дуралуминиева, лята. Остриетата са фибростъкло, покрити с гел лак. Оста на винтовата главина беше удължена, въпреки че върху нея останаха старите лагери 6304. Оста беше монтирана на стойка над двигателя и фиксирана тук с два дистанционера: двулъчеви - отпред и трилъчеви - отзад. Пред витлото има мрежеста оградна решетка, а отзад - въздушни рулеви пера.
Предаването на въртящ момент (въртене) от изходящия вал на двигателя към главината на витлото се осъществява чрез зъбен ремък с предавателно отношение 1: 2,25 (задвижващата ролка има 32 зъба, а задвижваната ролка има 72).
Въздушният поток от шнека се разпределя чрез преграда в пръстеновидния канал на две неравни части (приблизително 1:3). По-малка част от него отива под дъното на корпуса за създаване на въздушна възглавница, а голяма част отива за формиране на задвижване (тяга) за движение. Няколко думи за характеристиките на управлението на амфибия, по-специално - за началото на движението. Когато двигателят работи на празен ход, машината остава неподвижна. С увеличаване на броя на оборотите си амфибията първо се издига над опорната повърхност и след това започва да се движи напред с обороти от 3200 - 3500 в минута. В този момент е важно, особено при тръгване от земята, пилотът първо да повдигне задната част на апарата: тогава задните сегменти няма да се закачат за нищо, а предните ще се плъзгат по неравности и препятствия.
1 - основа (стоманен лист s6, 2 бр.); 2 - портална стойка (стоманен лист s4.2 бр.); 3 - джъмпер (стоманен лист s10, 2 бр.)
Управлението на "Aerojeep" (промяна на посоката на движение) се осъществява от аеродинамични кормила, шарнирно закрепени зад пръстеновидния канал. Кормилното управление се отклонява с помощта на двураменен лост (мотоциклетен волан) през италиански боуденов кабел, отиващ към една от равнините на аеродинамичния волан. Другата равнина е свързана с първата твърда връзка. На лявата дръжка на лоста е фиксиран лост за управление на газта на карбуратора или „спусък“ от снегомобила Taiga.
1 - волан; 2 - Боудън кабел; 3 - възел за закрепване на плитката към тялото (2 бр.); 4 - Боуден оплетка на кабела; 5 - кормилен панел; 6 - лост; 7 - тяга (люлеещият се стол условно не е показан); 8 - лагер (4 бр.)
Спирането се осъществява чрез "отпускане на газта". В този случай въздушната възглавница изчезва и апаратът се опира във водата с тялото си (или ски върху сняг или земя) и спира поради триене.
Електрообзавеждане и уреди. Устройството е оборудвано батерия, оборотомер с моточасове, волтметър, температуромер на двигателя, халогенни фарове, копче и чека за изключване на контакт на волана и др. Двигателят се стартира с ел. стартер. Възможен е монтаж на всякакви други устройства.
Катерът-амфибия е кръстен "Рыбак-360". Той премина морски изпитания на Волга: през 2010 г. на рали на компанията Velkhod в село Емаус близо до Твер, Нижни Новгород. По искане на Московския спортен комитет той участва в демонстрационни изпълнения на тържеството, посветено на Деня на ВМС в Москва на Гребния канал.
Технически данни "Аероамфибия":
Габаритни размери, mm:
дължина………………………………………………………………………..3950
ширина……………………………………………………………………..2400
височина……………………………………………………………………….1380
Мощност на двигателя, к.с.……………………………………………….52
Тегло, kg………………………………………………………………………….150
Товароносимост, kg………………………………………………….370
Резервно гориво, л………………………………………………………………….12
Разход на гориво, л/ч…………………………………………………..9 - 10
Да преодолееш препятствия:
възход, град……………………………………………………………………….20
вълна, m…………………………………………………………………………0,5
Крейсерска скорост, км/ч:
по вода…………………………………………………………………………….50
на земята…………………………………………………………………………54
на лед…………………………………………………………………………….60
М. ЯГУБОВ Почетен изобретател на Москва
Забелязахте грешка? Изберете го и щракнете Ctrl+Enter за да ни уведомите.
строителство превозно средство, което би ви позволило да се движите както по суша, така и по вода, беше предшествано от запознаване с историята на откриването и създаването на оригинални земноводни - превозни средства на въздушна възглавница(WUA), изследване на тяхната фундаментална структура, сравнение на различни проекти и схеми.
За целта посетих много интернет сайтове на ентусиасти и създатели на WUA (включително и чуждестранни), с някои от тях се запознах лично.
В крайна сметка прототипът на замислената лодка е взет от английския "Hovercraft" ("зависващ кораб" - както се нарича WUA във Великобритания), построен и тестван от местни ентусиасти. Нашите най-интересни домашни машини от този тип са създадени най-вече за правоприлагащите органи и в последните години- за търговски цели имаха големи размери и следователно не бяха много подходящи за аматьорско производство.
Моят кораб на въздушна възглавница (наричам го „Aerojeep“) е триместен: пилотът и пътниците са подредени в Т-образна схема, като на триколка: пилотът е отпред в средата, а пътниците отзад са един до друг страна, една до друга. Машината е еднодвигателна, с разделен въздушен поток, за което е монтиран специален панел в пръстеновидния й канал малко под центъра му.
| Технически данни за кораб на въздушна възглавница | |
|---|---|
| Габаритни размери, mm: | |
| дължина | 3950 |
| ширина | 2400 |
| височина | 1380 |
| Мощност на двигателя, л. с. | 31 |
| Тегло, кг | 150 |
| Товароносимост, кг | 220 |
| Резервно гориво, л | 12 |
| Разход на гориво, л/ч | 6 |
| Да преодолееш препятствия: | |
| покачване, град. | 20 |
| вълна, м | 0,5 |
| Крейсерска скорост, км/ч: | |
| на вода | 50 |
| На земята | 54 |
| на лед | 60 |
Състои се от три основни части: витлов агрегат с трансмисия, корпус от фибростъкло и "пола" - гъвкава ограда на долната част на корпуса - така да се каже, "калъфка" на въздушна възглавница.
 1 - сегмент (плътна тъкан); 2 - патица за акостиране (3 бр.); 3 - вятърна козирка; 4 - странична лента за закрепване на сегментите; 5 - дръжка (2 бр.); 6 - предпазител на витлото; 7 - пръстеновиден канал; 8 - рул (2 бр.); 9 - лост за управление на руля; 10 - люк за достъп до резервоара за газ и батерията; 11 - пилотска седалка; 12 - пътнически диван; 13 - капак на двигателя; 14 - двигател; 15 - външна обвивка; 16 - пълнител (полистирен); 17 - вътрешна обвивка; 18 - разделителен панел; 19 - витло; 20 - втулка на витлото; 21 - задвижващ зъбен ремък; 22 - възел за закрепване на долната част на сегмента. уголемяване, 2238x1557, 464 KB |
Корпус на кораб на въздушна възглавница
Той е двоен: фибростъкло, състои се от вътрешна и външна обвивка.
Външната обвивка има доста проста конфигурация - това са само наклонени (около 50° спрямо хоризонталата) страни без дъно - плоска почти по цялата ширина и леко извита в горната си част. Носът е заоблен, а задната част има формата на наклонен транец. В горната част, по периметъра на външната обвивка, се изрязват продълговати дупки-жлебове, а в долната част кабелът, обхващащ обвивката, се фиксира в халки отвън за закрепване на долните части на сегментите към нея.
Вътрешната обвивка е по-сложна по конфигурация от външната, тъй като има почти всички елементи на малък кораб (да речем лодки или лодки): страни, дъно, извити бордове, малка палуба в носа (само горната част на транеца в кърмата липсва), - докато е направен като едно цяло. Освен това в средата на пилотската кабина покрай нея е залепен до дъното отделно оформен тунел с кутия под седалката на водача, в която са разположени резервоарът за гориво и батерията, както и кабелът за газ и кабелът за управление на руля.
В задната част на вътрешната обвивка е подреден вид изпражнение, повдигнато и отворено отпред. Той служи като основа на пръстеновидния канал за витлото, а преградата му служи като сепаратор на въздушния поток, част от който (поддържащият поток) се насочва в отвора на вала, а другата част се използва за създаване на задвижване тяга.
Всички елементи на корпуса: вътрешната и външната обвивка, тунелът и пръстеновидният канал бяха залепени върху матрици от стъкломат с дебелина около 2 mm върху полиестерна смола. Разбира се, тези смоли са по-ниски от винилестерните и епоксидните смоли по отношение на адхезия, ниво на филтрация, свиване и отделяне на вредни вещества при изсъхване, но имат неоспоримо ценово предимство - те са много по-евтини, което е важно. За тези, които възнамеряват да използват такива смоли, нека ви напомня, че помещението, в което се извършва работата, трябва да има добра вентилация и температура най-малко 22 ° C.
Матриците бяха направени предварително по основния модел от същите стъклени рогозки върху същата полиестерна смола, само че дебелината на стените им беше по-голяма и възлизаше на 7-8 mm (за черупките на корпуса - около 4 mm). Преди залепването на елементите всички грапавини и драскотини бяха внимателно отстранени от работната повърхност на матрицата и тя беше трикратно покрита с восък, разреден в терпентин и полирана. След това върху повърхността с пръскачка (или валяк) се нанася тънък слой (до 0,5 мм) гелкоат (цветен лак) от избрания жълт цвят.
След като изсъхна, започна процесът на залепване на черупката по следната технология. Първо, с помощта на валяк, восъчната повърхност на матрицата и страната на стъклената подложка с по-малки пори се намазват със смола, след което подложката се поставя върху матрицата и се търкаля, докато въздухът бъде напълно отстранен от под слоя (ако необходимо, може да се направи малък прорез в постелката). Следващите слоеве стъклопакети се полагат по същия начин до необходимата дебелина (4-5 мм), като при необходимост се монтират и вграждащи елементи (метални и дървени). Излишните клапи по ръбовете се отрязват при залепване "на мокро".
След като смолата се втвърди, черупката лесно се отстранява от матрицата и се обработва: ръбовете се обръщат, каналите се изрязват, дупките се пробиват.
За да се гарантира непотопяемостта на Aerojeep, парчета пяна (например мебели) се залепват към вътрешната обвивка, оставяйки свободни само канали за преминаване на въздух по целия периметър. Части от пенопласт са залепени заедно със смола, а ленти от стъклен мат, също намазани със смола, са прикрепени към вътрешната обвивка.
След отделно производство на външната и вътрешната обвивка, те се закачат, закрепват със скоби и самонарезни винтове и след това се свързват (залепват) около периметъра с ленти от същия стъклен мат с ширина 40-50 mm, покрити с полиестерна смола, от която са направени самите черупки. След това тялото се оставя до пълната полимеризация на смолата.
Ден по-късно към горната фуга на черупките по периметъра с нитове се прикрепя дюрална лента със сечение 30x2 mm, като се поставя вертикално (върху нея се фиксират езиците на сегментите). Дървени плъзгачи с размери 1500x90x20 mm (дължина x ширина x височина) са залепени към дъното на дъното на разстояние 160 mm от ръба. Върху плъзгачите е залепен един слой стъкломат. По същия начин, само че от вътрешната страна на корпуса, в задната част на пилотската кабина, под двигателя е разположена основа от дървена плоча.
Заслужава да се отбележи, че същата технология, използвана за направата на външната и вътрешната обвивка, също залепи по-малки елементи: вътрешната и външната обвивка на дифузора, кормилата, резервоара за газ, капака на двигателя, дефлектора за вятър, тунела и седалката на водача. За тези, които току-що започват да работят с фибростъкло, препоръчвам да подготвите производството на лодката от тези малки елементи. Общата маса на корпуса от фибростъкло, заедно с дифузора и кормилата, е около 80 кг.
Разбира се, производството на такъв корпус може да бъде поверено и на специалисти - компании, които произвеждат лодки и лодки от фибростъкло. За щастие в Русия има много от тях и разходите ще бъдат съизмерими. Въпреки това, в процеса самостоятелно производствоще може да получи необходим опити възможност в бъдеще за моделиране и създаване на различни елементи и конструкции от фибростъкло.
Витлов монтаж на кораб на въздушна възглавница
Той включва двигател, витло и трансмисия, която предава въртящия момент от първия към втория.
Използваният двигател е BRIGGS & STATTION, произведен в Япония по американски лиценз: 2-цилиндров, V-образен, четиритактов, 31 к.с. с. при 3600 об/мин. Гарантираният му моторесурс е 600 хиляди часа. Стартът се осъществява от електрически стартер, от акумулатор, а работата на свещите е от магнето.
Двигателят е монтиран на дъното на корпуса на Aerojeep, а оста на главината на витлото е фиксирана в двата края на скоби в центъра на дифузора, повдигнат над корпуса. Предаването на въртящия момент от изходния вал на двигателя към главината се осъществява чрез зъбен ремък. Задвижващите и задвижващите ролки, подобно на ремъка, са назъбени.
Въпреки че масата на двигателя не е толкова голяма (около 56 кг), но разположението му на дъното значително понижава центъра на тежестта на лодката, което има положителен ефект върху стабилността и маневреността на машината, особено такава „ аероплаващ” такъв.
Отработените газове се отвеждат в долния въздушен поток.
Вместо инсталирания японски можете да използвате и подходящи домашни двигатели, например от моторни шейни "Buran", "Lynx" и др. Между другото, за единична или двойна WUA, по-малки двигатели с мощност около 22 к.с. с.
Витлото е шестлопатно, с фиксирана стъпка (ъгъл на атака, зададен на сушата) на лопатките.
 1 - стени; 2 - покриване с език. |
Неразделна част от инсталацията на витлото трябва да включва и пръстеновидния канал на витлото, въпреки че неговата основа (долният сектор) е направена неразделна част от вътрешна обвивкакорпус. Пръстеновидният канал, подобно на тялото, също е композитен, залепен от външната и вътрешната обвивка. Точно на мястото, където долният му сектор се съединява с горния, е разположен разделителен панел от фибростъкло: той разделя въздушния поток, създаден от витлото (и, напротив, свързва стените на долния сектор по хордата).
Двигателят, разположен на транца в пилотската кабина (зад пътническата седалка), е затворен отгоре с капак от фибростъкло, а витлото, в допълнение към дифузора, е покрито и с телена решетка отпред.
Меката еластична ограда на ховъркрафта (полата) се състои от отделни, но еднакви сегменти, изкроени и ушити от плътен лек плат. Желателно е материята да е водоотблъскваща, да не се втвърдява от студа и да не пропуска въздух. Използвах материал Vinyplan, произведен във Финландия, но домашният плат тип перкал е подходящ. Моделът на сегментите е прост и можете дори да го шиете на ръка.
Всеки сегмент е прикрепен към тялото, както следва. Езикът се хвърля върху страничната вертикална лента, с припокриване от 1,5 см; върху него е езикът на съседния сегмент, като и двата, на мястото на припокриване, са фиксирани върху щангата със специална скоба тип „крокодил“, само без зъби. И така по целия периметър на "Aerojeep". За надеждност можете да поставите и щипка в средата на езика. Двата долни ъгъла на сегмента с помощта на найлонови скоби са окачени свободно на кабел, обвиващ долната част на външната обвивка на корпуса.
Такъв композитен дизайн на полата ви позволява лесно да замените неуспешен сегмент, което ще отнеме 5-10 минути. Би било уместно да се каже, че дизайнът се оказва ефективен, ако до 7% от сегментите се повредят. Общо се поставят на пола до 60 бр.
Принцип на движение кораб на въздушна възглавницаследващия. След стартиране на двигателя и работа на празен ход устройството остава на място. С увеличаване на броя на оборотите витлото започва да задвижва по-мощен въздушен поток. Част от него (голяма) създава задвижване и осигурява на лодката движение напред. Другата част от потока преминава под разделителния панел в страничните въздуховоди на корпуса ( свободно пространствомежду черупките до самия нос), а след това през прорезите във външната обвивка равномерно навлиза в сегментите. Едновременно с началото на движението този поток създава въздушна възглавница под дъното, повдигайки апарата над подлежащата повърхност (било то почва, сняг или вода) с няколко сантиметра.
Въртенето на "Aerojeep" се извършва от два кормила, отклоняващи "напред" въздушния поток настрани. Кормилата се управляват от лост на кормилната колона с две рамена, подобен на мотоциклет, чрез боудънов кабел, минаващ по протежение на десния борд между черупките до един от кормилата. Другият волан е свързан към първия твърд прът.
На лявата дръжка на двураменния лост също е фиксиран лостът за управление на дросела на карбуратора (аналог на ръкохватката на дросела).
За да управлявате кораб на въздушна възглавница, трябва да го регистрирате в местната държавна инспекция за малки лодки (GIMS) и да получите корабен билет. За да получите сертификат за право на управление на лодка, трябва да преминете и курс за обучение по мениджмънт.
Въпреки това, дори тези курсове все още са далеч от инструктори за пилотиране на кораби на въздушна възглавница. Следователно всеки пилот трябва сам да овладее управлението на WUA, буквално малко по малко, натрупвайки съответния опит.
Високоскоростните характеристики и амфибийните възможности на корабите на въздушна възглавница (AHV), както и относителната простота на дизайна им, привличат вниманието на любителите дизайнери. През последните години се появиха много малки АВП, изградени самостоятелно и използвани за спорт, туризъм или командировки.
В някои страни, като Обединеното кралство, САЩ и Канада, сериен промишлено производствомалки АВП; предлагат се готови устройства или комплекти от части за самостоятелно сглобяване.
Типичният спортен WUA е компактен, опростен като дизайн, има независими системи за повдигане и задвижване и лесно се движи както над земята, така и над водата. Това са предимно едноместни автомобили с карбураторни мотоциклетни или леки автомобилни двигатели с въздушно охлаждане.
Туристическите WUA са по-сложни като дизайн. Обикновено те са двуместни или четириместни, предназначени за сравнително дълги пътувания и съответно имат багажници, резервоари за гориво с голям капацитет и устройства за защита на пътниците от лошо време.
За стопански цели се използват малки платформи, пригодени за транспортиране предимно на селскостопански стоки по пресечени и блатисти терени.
Основни характеристики
Любителските WUA се характеризират с основните размери, тегло, диаметър на компресора и витлото, разстоянието от центъра на масата на WUA до центъра на аеродинамичното му съпротивление.В табл. 1 сравнява най-важните технически данни на най-популярните английски любителски WUA. Таблицата ви позволява да навигирате в широк диапазон от стойности на отделните параметри и да ги използвате за сравнителен анализ с вашите собствени проекти.
Най-леките WUA имат маса около 100 kg, най-тежките - повече от 1000 kg. Естествено, колкото по-малка е масата на апарата, толкова по-малка мощност на двигателя е необходима за неговото движение или по-висока производителност може да се постигне при същата консумация на енергия.
По-долу са най-характерните данни за масата на отделните компоненти, които съставляват общата маса на любителски WUA: карбураторен двигател с въздушно охлаждане - 20-70 kg; аксиален вентилатор. (помпа) - 15 кг, центробежна помпа - 20 кг; витло - 6-8 кг; рамка на двигателя - 5-8 кг; трансмисия - 5-8 кг; пръстен на дюзата на витлото - 3-5 кг; контроли - 5-7 кг; тяло - 50-80 кг; резервоари за гориво и газопроводи - 5-8 кг; седалка - 5 кг.
Общата товароподемност се определя изчислено в зависимост от броя на пътниците, даденото количество превозван товар, запасите от гориво и масло, необходими за осигуряване на необходимата далечина на плаване.
Успоредно с изчисляването на масата на AWP е необходимо точно изчисляване на позицията на центъра на тежестта, тъй като от това зависят характеристиките на шофиране, стабилността и управляемостта на превозното средство. Основното условие е резултантната от опорните сили на въздушната възглавница да преминава през общия център на тежестта (CG) на апарата. В същото време трябва да се има предвид, че всички маси, които променят стойността си по време на работа (като например гориво, пътници, товари), трябва да бъдат поставени близо до CG на устройството, за да не го причиняват ход.
Центърът на тежестта на апарата се определя чрез изчисление съгласно чертежа на страничната проекция на апарата, където се прилагат центровете на тежестта на отделни единици, структурни единици на пътници и товари (фиг. 1). Познавайки масите G i и координатите (спрямо координатните оси) x i и y i на техните центрове на тежестта, е възможно да се определи позицията на CG на целия апарат по формулите:
Проектираният любителски АВП трябва да отговаря на определени експлоатационни, конструктивни и технологични изисквания. Основата за създаване на проект и проектиране на нов тип WUA са преди всичко изходните данни и техническите условия, които определят вида на устройството, неговото предназначение, брутно тегло, товароносимост, размери, тип главна електроцентрала, ходови характеристики и специфични характеристики.
От туристически и спортни WUA, както и от други видове любителски WUA, се изисква лекота на производство, използване на лесно достъпни материали и възли в дизайна, както и пълна безопасност на работа.
Говорейки за характеристиките на шофиране, те означават височината на движение на AWP и способността за преодоляване на препятствия, свързани с това качество, максимална скорост и реакция на газта, както и дължината на спирачния път, стабилността, управляемостта и обхвата на движение.
В дизайна на WUA формата на корпуса играе основна роля (фиг. 2), което е компромис между:
- а) кръгли по отношение на контурите, които се характеризират най-добрите параметривъздушна възглавница по време на висене на място;
- б) капковидни контури, което е за предпочитане от гледна точка на намаляване на аеродинамичното съпротивление по време на движение;
- в) заострен нос ("клюновидна") форма на корпуса, оптимална от хидродинамична гледна точка по време на движение по неравна водна повърхност;
- г) формата, която е оптимална за оперативни цели.
Използвайки статистически данни за съществуващи структури, които съответстват на новосъздадения тип АВП, проектантът трябва да установи:
- тегло на апарат G, kg;
- площ на въздушната възглавница S, m 2;
- дължина, ширина и очертание на корпуса в план;
- подемна система мощност на двигателя N v.p. , kW;
- мощност на тягов двигател N dv, KW.
- налягане във въздушната възглавница P v.p. =G:S;
- специфична мощност на повдигателната система q v.p. = G:N c.p. .
- специфична мощност на тяговия двигател q dv = G:N dv, както и да започне разработването на конфигурацията на AVP.
Принципът на създаване на въздушна възглавница, компресори
Най-често при изграждането на любителски WUA се използват две схеми за образуване на въздушна възглавница: камера и дюза.В камерната схема, която най-често се използва в прости дизайни, обемният поток на въздуха, преминаващ през въздушния път на апарата, е равен на обемния поток на въздуха на вентилатора
Където:
F е площта на периметъра на пролуката между опорната повърхност и долния ръб на тялото на апарата, през който въздухът излиза от апарата, m 2; може да се дефинира като произведението на периметъра на оградата на въздушната възглавница P и празнината h e между оградата и опорната повърхност; обикновено h 2 = 0,7÷0,8h, където h е височината на висене на апарата, m;
υ - скорост на изтичане на въздух от под устройството; с достатъчна точност може да се изчисли по формулата:
където P c.p. - налягане на въздушната възглавница, Pa; g - ускорение на свободно падане, m/s 2 ; y - плътност на въздуха, kg / m 3.
Мощността, необходима за създаване на въздушна възглавница в камерна верига, се определя от приблизителната формула:
където P c.p. - налягане след компресора (в приемника), Pa; η n - ефективността на компресора.
Налягането на въздушната възглавница и въздушният поток са основните параметри на въздушната възглавница. Техните стойности зависят преди всичко от размерите на апарата, т.е. от масата и опорната повърхност, от височината на висене, скоростта на движение, начина на създаване на въздушна възглавница и съпротивлението във въздушния път.
Най-икономичните кораби на въздушна възглавница са AUA големи размериили големи опорни повърхности, при които минимално наляганев възглавницата ви позволява да получите доста голяма товароносимост. Независимото изграждане на голямо устройство обаче е свързано с трудности при транспортиране и съхранение и също така е ограничено от финансовите възможности на любителски дизайнер. С намаляването на размера на WUA е необходимо значително увеличаване на налягането на въздушната възглавница и съответно увеличаване на консумацията на енергия.
Налягането във въздушната възглавница и скоростта на изтичане на въздуха изпод апарата зависят от своя страна от негативни явления: пръскане при движение по вода и прашене - при движение по пясъчна повърхност или рохкав сняг.
Очевидно добър дизайн WUA е вътре в известен смисълкомпромис между конфликтните зависимости, описани по-горе.
За да се намали консумацията на енергия за преминаване на въздух през въздушния канал от компресора в кухината на възглавницата, той трябва да има минимално аеродинамично съпротивление (фиг. 3). Загубите на мощност, които са неизбежни по време на преминаването на въздух през каналите на въздушния път, са два вида: загуба поради движението на въздуха в прави канали с постоянно напречно сечение и локални загуби поради разширяване и огъване на каналите.
Във въздушния тракт на малки любителски WUA загубите от движението на въздушните потоци по прави канали с постоянно напречно сечение са сравнително малки поради незначителната дължина на тези канали, както и задълбочеността на тяхната повърхностна обработка. Тези загуби могат да бъдат оценени по формулата:
където: λ е коефициентът на загуба на налягане за дължина на канала, изчислен съгласно графиката, показана на фиг. 4, в зависимост от числото на Рейнолдс Re=(υ d): v, υ - скорост на въздуха в канала, m/s; l - дължина на канала, m; d е диаметърът на канала, m (ако каналът има некръгло напречно сечение, тогава d е диаметърът на цилиндричен канал, еквивалентен в площта на напречното сечение); v - коефициент на кинематичен вискозитет на въздуха, m 2 / s.
Локални загуби на мощност, свързани със силно увеличение или намаляване на напречното сечение на каналите и значителни променипосоката на въздушния поток, както и загубата на засмукване на въздух в вентилатора, дюзите и кормилата, са основните разходи за мощност на вентилатора.
Тук ζ m е коефициентът на локалните загуби в зависимост от числото на Рейнолдс, който се определя от геометричните параметри на източника на загуби и скоростта на преминаване на въздуха (фиг. 5-8).
Компресорът в AUA трябва да създаде определено налягане на въздуха във въздушната възглавница, като се вземе предвид консумацията на енергия за преодоляване на съпротивлението на каналите на въздушния поток. В някои случаи част от въздушния поток се използва и за формиране на хоризонтална тяга на апарата, за да се осигури движение.
Общото налягане, генерирано от компресора, е сумата от статичното и динамичното налягане:
В зависимост от вида на АВП, площта на въздушната възглавница, височината на апарата и големината на загубите, съставните компоненти p sυ и p dυ варират. Това определя избора на тип и производителност на компресорите.
В схема на камерна въздушна възглавница, статичното налягане p sυ, необходимо за създаване на повдигане, може да се приравни към статичното налягане зад компресора, чиято мощност се определя от формулата по-горе.
При изчисляване на необходимата мощност на AVP вентилатор с гъвкав предпазител на въздушна възглавница (верига на дюзата), статичното налягане след вентилатора може да се изчисли с помощта на приблизителната формула:
където: R v.p. - налягане във въздушната възглавница под дъното на апарата, kg/m 2 ; kp - коефициент на спад на налягането между въздушната възглавница и каналите (приемника), равен на k p = P p: P v.p. (P p - налягане във въздушните канали зад компресора). Стойността на k p варира от 1,25÷1,5.
Обемният въздушен поток на вентилатора може да се изчисли по формулата:
Регулирането на производителността (дебита) на вентилаторите AVP се извършва най-често - чрез промяна на скоростта на въртене или (по-рядко) чрез дроселиране на въздушния поток в каналите с помощта на разположени в тях ротационни клапи.
След като е изчислено необходимата мощносткомпресор, трябва да намерите двигател за него; най-често любителите използват мотоциклетни двигатели, ако е необходима мощност до 22 kW. В този случай за изчислена мощност се приема 0,7-0,8 от максималната мощност на двигателя, посочена в паспорта на мотоциклета. Необходимо е да се осигури интензивно охлаждане на двигателя и цялостно почистване на въздуха, постъпващ през карбуратора. Също така е важно да се получи единица с минимална маса, която е сумата от масата на двигателя, трансмисията между компресора и двигателя, както и масата на самия компресор.
В зависимост от вида на WUA се използват двигатели с работен обем от 50 до 750 cm 3.
В любителските WUA те се използват в по равнокакто аксиални компресори, така и центробежни. Аксиалните компресори са предназначени за малки и прости конструкции, центробежни - за AVP със значително налягане във въздушната възглавница.
Аксиалните компресори обикновено имат четири или повече лопатки (Фигура 9). Обикновено са изработени от дърво (четири остриета) или метал (суперчарджъри с голям брой остриета). Ако са от алуминиеви сплави, тогава роторите могат да бъдат отлети, а също така може да се приложи заваряване; могат да бъдат изработени от заварена конструкция от стоманен лист. Диапазонът на налягането, генерирано от аксиалните компресори с четири лопатки, е 600-800 Pa (около 1000 Pa с голям брой лопатки); Ефективността на тези компресори достига 90%.
Центробежните вентилатори се изработват от заварена метална конструкция или формовани от фибростъкло. Остриетата са направени от огънати тънък листили с профилирано напречно сечение. Центробежните компресори създават налягане до 3000 Pa, а ефективността им достига 83%.
Избор на тягов комплекс
Двигателите, които създават хоризонтална тяга, могат да бъдат разделени основно на три типа: въздушни, водни и колесни (фиг. 10).Въздушно задвижване означава витло от авиационен тип с или без дюзов пръстен, аксиален или центробежен компресор, както и въздушно-реактивно задвижване. В най-простите конструкции понякога може да се създаде хоризонтална тяга чрез накланяне на AWP и използване на получения хоризонтален компонент на силата на въздушния поток, изтичащ от въздушната възглавница. Въздушният двигател е удобен за амфибии, които нямат контакт с опорната повърхност.
Ако говорим сиотносно WUA, които се движат само над повърхността на водата, тогава можете да използвате витло или водна струя. В сравнение с въздушното задвижване, тези задвижващи агрегати осигуряват значително по-голяма тяга на киловат изразходвана мощност.
Приблизителната стойност на тягата, развивана от различни витла, може да бъде оценена от данните, показани на фиг. единадесет.
При избора на елементи на витло трябва да се вземат предвид всички видове съпротивление, възникващи по време на движението на WUA. Аеродинамичното съпротивление се изчислява по формулата
Водоустойчивостта, дължаща се на образуването на вълни, когато АВП се движи през водата, може да се изчисли по формулата
Където:
V - скорост на движение на АВП, m/s; G - маса на WUA, kg; L е дължината на въздушната възглавница, m; ρ - плътност на водата, kg s 2 / m 4 (при температура морска вода+4°С е равно на 104, река - 102);
C x - коефициент на аеродинамично съпротивление, в зависимост от формата на устройството; се определя чрез вдухване на модели на WUA вятърни тунели. Приблизително можете да приемете C x =0,3÷0,5;
S - площ на напречното сечение на WUA - неговата проекция върху равнина, перпендикулярна на посоката на движение, m 2;
E - коефициент на съпротивление на вълната, в зависимост от скоростта на AWP (число на Фруд Fr=V:√g·L) и отношението на размерите на въздушната възглавница L:B (фиг. 12).
Като пример, в табл. 2 е показано изчисляването на съпротивлението в зависимост от скоростта на движение за устройство с дължина L = 2,83 m и B = 1,41 m.
Познавайки съпротивлението на движение на устройството, е възможно да се изчисли мощността на двигателя, необходима за осигуряване на движението му при дадена скорост (в този пример 120 km / h), като се приеме, че ефективността на витлото η p е равна на 0,6, и ефективността на предаване от двигателя към витлото η p \u003d 0,9:
Като въздушен двигател за любителски АВП най-често се използва двулопатен винт (фиг. 13).
Заготовката за такъв винт може да бъде залепена от шперплат, пепел или борови плочи. Ръбът, както и краищата на лопатките, които са механично засегнати от твърди частици или пясък, засмукани заедно с въздушния поток, са защитени с фитинги от месингова ламарина.
Използват се и четирилопатни витла. Броят на лопатките зависи от условията на работа и предназначението на витлото - за развиване на висока скорост или създаване на значителна тяга в момента на изстрелване. Витлото с две лопатки и широки лопатки също може да осигури достатъчна тяга. Тягата обикновено се увеличава, ако витлото работи в профилиран пръстен на дюзата.
Готовият винт трябва да бъде балансиран, главно статично, преди да бъде монтиран на вала на двигателя. В противен случай той ще вибрира, когато се върти, което може да причини повреда на цялата машина. Балансиране с точност до 1 g е напълно достатъчно за любители. В допълнение към балансирането на винта се проверява неговото биене спрямо оста на въртене.
Общо оформление
Една от основните задачи на дизайнера е да свърже всички агрегати в едно функционално цяло. При проектирането на апарата конструкторът е длъжен да предвиди място за екипажа, разположение на възлите на подемните и задвижващи системи в корпуса. В същото време е важно да се използват като прототип проектите на вече известни WUA. На фиг. Фигури 14 и 15 показват структурни диаграми на две типични любителски построени WUA.В повечето АВП тялото е носещ елемент, единна конструкция. Съдържа агрегатите на главната електроцентрала, въздушните канали, устройствата за управление и кабината на водача. Кабините на водача са разположени в носовата или централната част на апарата, в зависимост от това къде се намира нагнетателят - зад кабината или пред нея. Ако WUA е многоместен, кабината обикновено се намира в средната част на превозното средство, което дава възможност да се управлява с различен брой хора на борда, без да се променя подравняването.
В малките любителски WUA седалката на водача най-често е отворена, защитена отпред с предно стъкло. В устройства повече сложен дизайн(туристически тип) кабините са покрити с прозрачен пластмасов купол. За разполагане на необходимото оборудване и консумативи се използват наличните обеми отстрани на кабината и под седалките.
При въздушните двигатели управлението на AVP се извършва с помощта на кормила, поставени във въздушния поток зад витлото, или направляващи устройства, фиксирани във въздушния поток, протичащ от въздушно-струйния задвижващ агрегат. Управлението на устройството от мястото на водача може да бъде от авиационен тип - с помощта на дръжките или лостовете на волана или, както в автомобила, волана и педалите.
В любителските WUA се използват два основни типа горивни системи; с гравитационно захранване с гориво и с автомобилна или самолетна бензинова помпа. Частите на горивната система, като клапани, филтри, маслена система с резервоари (ако се използва четиритактов двигател), маслени охладители, филтри, система за водно охлаждане (ако е двигател с водно охлаждане), обикновено се избират от съществуващите авиационни или автомобилни части.
Отработените газове от двигателя винаги се изхвърлят към задната част на автомобила и никога към възглавницата. За намаляване на шума, генериран по време на работа на АВП, особено в близост селища, се използват ауспуси от автомобилен тип.
В най-простите конструкции долната част на тялото служи като шаси. Ролята на шасито може да се изпълнява от дървени плъзгачи (или плъзгачи), които поемат натоварването при контакт с повърхността. В туристическите WUA, които са по-тежки от спортните WUA, са монтирани колесни шасита, които улесняват движението на WUA по време на спирки. Обикновено се използват две колела, монтирани отстрани или по надлъжната ос на WUA. Колелата имат контакт с повърхността само след спиране на повдигащата система, когато АУА докосне повърхността.
Материали и технология на изработка
За производство на WUA дървена конструкцияИзползват висококачествена борова дървесина, подобна на използваната в самолетостроенето, както и шперплат от бреза, ясен, бук и липа. За лепене на дърво се използва водоустойчиво лепило с високи физико-механични свойства.За гъвкави огради се използват предимно технически тъкани; те трябва да бъдат изключително здрави, устойчиви на атмосферни влияния и влага, както и на триене.В Полша най-често се използва огнеупорна тъкан, покрита с пластмасово PVC.
Важно е да извършите правилното рязане и да се уверите, че панелите са внимателно свързани един с друг, както и закрепването им към устройството. За закрепване на обвивката на гъвкавата ограда към тялото се използват метални ленти, които посредством болтове равномерно притискат тъканта към тялото на апарата.
Когато проектирате формата на гъвкава ограда с въздушна възглавница, не трябва да забравяте закона на Паскал, който гласи, че налягането на въздуха се разпределя във всички посоки с еднаква сила. Следователно обвивката на гъвкавата преграда в надуто състояние трябва да бъде под формата на цилиндър или сфера, или комбинация от тях.
Дизайн и здравина на корпуса
Силите се предават на корпуса на WUA от товара, носен от превозното средство, теглото на механизмите на електроцентралата и др., както и натоварвания от външни сили, удари на дъното срещу вълната и налягане във въздушната възглавница. Основна структураКорпусът на любителски АВП е най-често плосък понтон, който се поддържа от налягане във въздушна възглавница, а в режим на плуване осигурява плаваемостта на корпуса. Корпусът се влияе от концентрирани сили, огъващи и усукващи моменти от двигателите (фиг. 16), както и жироскопични моменти от въртящите се части на механизмите, които възникват по време на маневриране на AWP.Най-широко използвани са два конструктивни типа сгради за любителски WUA (или техните комбинации):
- конструкция на ферми, когато общата здравина на корпуса се осигурява от плоски или пространствени ферми, а кожата е предназначена само да задържа въздух във въздушния път и да създава обеми на плаваемост;
- с носеща обшивка, когато общата здравина на корпуса се осигурява от външната обшивка, работеща заедно с надлъжната и напречната рамка.
Дизайнът на кабината и нейното остъкляване трябва да осигуряват възможност за бързо излизане на водача и пътниците от кабината, особено в случай на авария или пожар. Местоположението на прозорците трябва да осигурява на водача добра видимост: линията на наблюдение трябва да бъде в границите от 15 ° надолу до 45 ° нагоре от хоризонталната линия; страничен изглед трябва да бъде най-малко 90 ° от всяка страна.
Предаване на мощност към витло и компресор
Най-простите за аматьорско производство са клиновидни ремъци и верижни задвижвания. Верижното задвижване обаче се използва само за задвижване на витла или нагнетатели, чиито оси на въртене са хоризонтални, и дори тогава само ако е възможно да се изберат подходящите мотоциклетни зъбни колела, тъй като производството им е доста трудно.В случай на предаване с V-ремък, за да се гарантира издръжливостта на ремъците, диаметрите на шайбите трябва да бъдат избрани като максимални, но периферната скорост на ремъците не трябва да надвишава 25 m/s.
Проектирането на повдигателния комплекс и гъвкавата ограда
Повдигащият комплекс се състои от инжекционен блок, въздушни канали, приемник и гъвкав предпазител на въздушна възглавница (в схеми на дюзи). Каналите, през които се подава въздух от вентилатора към гъвкавия корпус, трябва да бъдат проектирани, като се вземат предвид изискванията на аеродинамиката и да се осигури минимална загуба на налягане.Гъвкавите огради на любителските WUA обикновено имат опростена форма и дизайн. На фиг. 18 показва примери конструктивни схемигъвкави бариери и метод за проверка на формата на гъвкавата бариера след монтирането й върху тялото на апарата. Оградите от този тип имат добра еластичност и поради заоблената форма не се придържат към неравностите на носещата повърхност.
Изчисляването на компресори, както аксиални, така и центробежни, е доста сложно и може да се извърши само с помощта на специална литература.
Кормилното устройство, като правило, се състои от волан или педали, система от лостове (или кабелни кабели), свързани към вертикален рул, а понякога и към хоризонтален рул - асансьор.
Управлението може да бъде направено под формата на волан на автомобил или мотоциклет. Като се има предвид обаче спецификата на конструкцията и работата на WUA като въздухоплавателно средство, по-често се използва авиационната конструкция на органите за управление под формата на лост или педали. В най-простия си вариант (фиг. 19), когато ръкохватката е наклонена настрани, движението се предава с помощта на лост, закрепен на тръбата, към елементите на проводника на кормилния кабел и след това към руля. Движенията на дръжката напред и назад, възможни благодарение на нейното шарнирно закрепване, се предават през тласкача, преминаващ вътре в тръбата, към окабеляването на асансьора.
При педално управление, независимо от неговата схема, е необходимо да се предвиди възможност за преместване на седалката или педалите за регулиране в съответствие с индивидуалните характеристики на водача. Лостовете най-често са направени от дуралуминий, предавателните тръби са прикрепени към тялото със скоби. Движението на лостовете е ограничено от отвори в изрезите на водачите, монтирани отстрани на апарата.
Пример за конструкцията на руля в случай на поставянето му във въздушния поток, изхвърлян от витлото, е показан на фиг. 20.
Кормилата могат да бъдат изцяло въртящи се или да се състоят от две части - неподвижна (стабилизатор) и въртяща се (перо на кормилото) с различно процентно съотношение на хордите на тези части. Профилите на кормилото от всеки тип трябва да бъдат симетрични. Стабилизаторът на руля обикновено е фиксиран към тялото; основният носещ елемент на стабилизатора е лонжеронът, към който е шарнирно закрепено перото на кормилото. Асансьорите, които са много редки в любителските WUA, са конструирани на същите принципи и понякога дори абсолютно същите като кормилата.
Структурните елементи, които предават движението от контролите към воланите и дроселите на двигателя, обикновено се състоят от лостове, пръти, кабели и др. С помощта на пръти, като правило, силите се предават в двете посоки, докато кабелите работят само за сцепление. Най-често аматьорските WUA използват комбинирани системи- с кабели и тласкачи.
Редакция
Все по-често любителите на водно-моторните спортове и туризма обръщат все повече внимание на корабите на въздушна възглавница. С относително ниска консумация на енергия те ви позволяват да постигнете високи скорости; за тях са достъпни плитки и непроходими реки; корабите на въздушна възглавница могат да се движат над земята и над леда.За първи път запознахме читателите с въпросите за проектирането на малки SVP в 4-ти брой (1965 г.), поставяйки статия на Ю. А. Будницки „Реещи се кораби“. Беше публикуван кратък преглед на развитието на чуждестранни SVP, включително описание на редица спортни и развлекателни модерни 1- и 2-местни SVP. С опит самоизградентакъв апарат е въведен от жителя на Рига О. О. Петерсънс в. Публикуването на този любителски дизайн предизвика особено голям интерес сред нашите читатели. Много от тях искаха да построят същата амфибия и поискаха необходимата литература.
Тази година издателство "Судостроение" издава книгата на полския инженер Йежи Бен "Модели и любителски кораби на възглавница". В него ще намерите представяне на основите на теорията за образуване на въздушна възглавница и механиката на движение върху нея. Авторът дава изчислителните съотношения, необходими за самостоятелното проектиране на най-простите кораби на въздушна възглавница, представя тенденциите и перспективите за развитие на този тип кораби. Книгата съдържа много примери за проекти на любителски кораби на въздушна възглавница (AHV), построени във Великобритания, Канада, САЩ, Франция, Полша. Книгата е адресирана до широк кръг любители на самостоятелното строителство на кораби, корабомоделистите, водните автомобилисти. Текстът му е богато илюстриран с рисунки, рисунки и снимки.
Списанието публикува съкратен превод на глава от тази книга.
Четирите най-популярни чуждестранни SVP
Американски кораб на въздушна възглавница Airskat-240
Двоен спортен SVP с напречно симетрично разположение на седалките. Механичен монтаж - автомоб. дв. "Фолксваген" с мощност 38 kW, задвижващ аксиален четирилопатен нагнетател и двулопатен винт на ринга. Управлението на SVP по курса се извършва с помощта на лост, свързан към система от кормила, разположени в потока зад витлото. Електрообзавеждане 12 V. Старт на двигателя - ел. стартер. Размерите на устройството са 4,4x1,98x1,42 м. Площта на въздушната възглавница е 7,8 m 2; диаметър на витлото 1,16 м, бруто тегло - 463 кг, максимална скорост по вода 64 км / ч.Американска SVP фирма "Skimmers Incorporated"
Един вид единичен SVP скутер. Дизайнът на тялото се основава на идеята за използване на автомобилна камера. Двуцилиндров мотор за мотоциклет с мощност 4,4 kW. Размерите на устройството са 2,9x1,8x0,9 м. Площта на въздушната възглавница е 4,0 m 2; бруто тегло - 181 кг. Максимална скорост- 29 км/ч.Английски кораб на въздушна възглавница "Air Ryder"
Този двуместен спортен уред е един от най-популярните сред любителите корабостроители. Аксиалният компресор се задвижва от мотоциклет, dv. работен обем 250 cm 3 . Перка - двулопатна, дървена; задвижван от отделен двигател с мощност 24 kW. Електрическо оборудване с напрежение 12 V със самолетна батерия. Старт на двигателя - електрически стартер. Апаратът е с размери 3.81x1.98x2.23 m; просвет 0,03 м; денивелация 0,077 м; площ на възглавницата 6,5 m 2; празно тегло 181 кг. Развива скорост от 57 км/ч по вода, 80 км/ч по суша; преодолява наклони до 15°.Таблица 1. показва данните за една модификация на апарата.
Английски SVP "Hovercat"
Лека туристическа лодка за пет-шест човека. Има две модификации: "МК-1" и "МК-2". Центробежният компресор с диаметър 1,1 м се задвижва от автомобил. дв. "Volkswagen" с работен обем от 1584 cm 3 и консумира мощност от 34 kW при 3600 об / мин.В модификацията MK-1 движението се извършва с помощта на витло с диаметър 1,98 m, задвижвано от втори двигател от същия тип.
В модификацията MK-2 е използвана кола за хоризонтална тяга. дв. "Porsche 912" с обем 1582 cm 3 и мощност 67 kW. Апаратът се управлява с помощта на аеродинамични кормила, разположени в потока зад витлото. Електрическо оборудване с напрежение 12 V. Размерите на апарата са 8.28x3.93x2.23 m. Площта на въздушната възглавница е 32 m 2, брутното тегло на апарата е 2040 kg, скоростта на движение на модификацията " МК-1" е 47 км/ч, "МК-2" - 55 км/ч
Бележки
1. Даден е опростен метод за избор на витло според известна стойност на съпротивление, скорост на въртене и скорост на транслация.2. Изчисленията на клиновидни ремъци и верижни задвижвания могат да се извършват с помощта на стандартите, общоприети в местното инженерство.
В Русия има цели общности от хора, които събират и разработват любителски кораби на въздушна възглавница. Това е много интересно, но, за съжаление, трудно и далеч не евтино занимание.
Производство на каросерии KVP
Известно е, че корабите на въздушна възглавница изпитват много по-малко напрежение от конвенционалните лодки и лодки. Целият товар се поема от гъвкава ограда. Кинетичната енергия по време на движение не се предава на корпуса и това обстоятелство прави възможно монтирането на всеки корпус без сложни якостни изчисления. Единственото ограничение за аматьорския корпус на STOL е теглото. Това трябва да се има предвид при извършване на теоретични чертежи.
Също важен аспекте степента на съпротивление на настъпващия въздушен поток. В края на краищата аеродинамичните характеристики влияят пряко върху разхода на гориво, който дори за любителски кораб на въздушна възглавница е сравним с разхода на среден SUV. Професионален аеродинамичен дизайн си заслужава големи пари, следователно дизайнерите аматьори правят всичко "на око", просто заимствайки линии и форми от лидерите на автомобилната индустрия или авиацията. За авторските права в този случай не можете да мислите.
За производството на корпуса на бъдещата лодка можете да използвате летви от смърч. Като обшивка - шперплат с дебелина 4 мм, който е прикрепен с епоксидно лепило. Залепване на шперплат дебел плат(например фибростъкло) е непрактично поради значително увеличаване на теглото на конструкцията. Това е най-технологично неусложненият начин.
Най-сложните членове на общността създават кутии от фибростъкло от собствените си компютърни 3D модели или на око. Като начало се създава прототип и се отстранява материал като пенопласт, от който се отстранява матрицата. Освен това корпусите са направени по същия начин като лодките и лодките от фибростъкло.
Непотопяемостта на корпуса може да се постигне по много начини. Например чрез инсталиране на водонепроницаеми прегради в страничните отделения. Още по-добре, можете да напълните тези отделения с пяна. Можете да монтирате надуваеми балони под гъвкавата ограда, подобно на PVC лодки.
SVP електроцентрала
Основният въпрос е колко и той се среща с проектанта по време на проектирането на електроенергийната система. Колко двигателя, колко трябва да тежи рамата и двигателя, колко вентилатори, колко перки, колко оборота, колко градуса да направи ъгъла на атака и в крайна сметка колко ще струва. Именно този етап е най-скъпият, тъй като в занаятчийски условия е невъзможно да се изгради двигател с вътрешно горене или перка на вентилатор с желаната ефективност и ниво на шум. Трябва да се купуват такива неща, а те не са евтини.
Най-трудният етап от сглобяването беше инсталирането на гъвкава ограда на лодката, която държи въздушната възглавница точно под корпуса. Известно е, че поради постоянен контактс неравен терен, той е склонен към бързо износване. Следователно, за създаването му е използвана платнена тъкан. Сложната конфигурация на фугите на оградата изискваше потреблението на такава тъкан в размер на 14 метра. Неговата устойчивост на износване може да се увеличи чрез импрегниране с каучуково лепило с добавяне на алуминиев прах. Това покритие е огромно практическа стойност. В случай на износване или повреда на гъвкавата ограда, тя може лесно да бъде възстановена. По аналогия с изграждането на протектора на автомобила. Според автора на проекта, преди да започнете да правите ограда, трябва да се запасите с максимално търпение.
Монтирането на готовата ограда, както и сглобяването на самия корпус, трябва да се извърши при условие, че бъдещата лодка е нагоре. След raskantovy случай можете да инсталирате електроцентралата. За тази операция ще ви е необходим вал с размери 800 на 800. След като системата за управление е свързана с двигателя, идва най-вълнуващият момент в целия процес - тестването на лодката в реални условия.
