Амфібія на «подушці», моделіст-конструктор
Нова машина, крім поліпшених технічних характеристик, має ряд конструктивних особливостей і навіть нововведень, що підвищують її надійність в експлуатації і живучість - все-таки амфібія - «птах» водоплавна. А «птахом» її називаю тому, що і над водою, і над землею пересувається вона все ж по повітрю.
Конструктивно нова машина складається з чотирьох основних частин: стеклопластикового корпусу, пневмобаллона, гнучкого огородження (спідниці) і гвинтокорилої установки.
Ведучи розповідь про нову машину, неминуче доведеться повторюватися - адже конструкції багато в чому схожі.
Корпус амфібії ідентичний прототипу як за розмірами, так і за конструкцією - стеклопластіковий, подвійний, об'ємний, складається з внутрішньої і зовнішньої оболонок. Тут же варто відзначити, що отвори у внутрішній оболонці в новому апараті розташовані тепер не у верхньої кромки бортів, а приблизно посередині між нею і днищевой кромкою, що забезпечує більш швидке і стабільне створення повітряної подушки. Самі отвори тепер не довгасті, а круглі, діаметром 90 мм. Їх близько 40 штук і розташовані вони рівномірно по бортах і спереду.
Кожна оболонка виклеюють в своїй матриці (використані від попередньої конструкції) з двох-трьох шарів склотканини (а днище - з чотирьох шарів) на поліефірному сполучному. Звичайно, ці смоли поступаються вініл-ефірним і епоксидним по адгезії, рівню фільтрації, усадки, а також виділенню шкідливих речовин при висиханні, але мають незаперечну перевагу в ціні - вони значно дешевше, що важливо. Для тих, хто має намір використовувати такі смоли, нагадаю, що приміщення, де проводяться роботи, повинно мати хорошу вентиляцію і температуру не менше + 22 ° С.
1 - сегмент (комплект 60 шт.); 2 - балон; 3 - швартовних качка (3 шт.); 4 - вітрової козирок; 5 - поручень (2 шт.); 6 - сітчасту огорожу повітряного гвинта; 7 - зовнішня частина кільцевого каналу; 8 - кермо напряму (2 шт.); 9 - важіль управління рулями; 10 - люк в тунелі для доступу до паливного баку та акумулятора; 11 - сидіння пілота; 12 - пасажирський диван; 13 - кожух двигуна; 14 - весло (2 шт.); 15 - глушник; 16 - наповнювач (пінопласт); 17 - внутрішня частина кільцевого каналу; 18 - ліхтар ходового вогню; 19 - повітряний гвинт; 20 - втулка повітряного гвинта; 21 - приводний зубчастий ремінь; 22 - вузол кріплення балона до корпусу; 23 - вузол кріплення сегмента до корпусу; 24 - двигун на мотораме; 25 - внутрішня оболонка корпусу; 26 - наповнювач (пінопласт); 27 - зовнішня оболонка корпусу; 28 - розділова панель нагнітається повітряного потоку
Матриці виготовлялися заздалегідь по майстер-моделі з таких же стекломата на тій же поліефірної смоли, тільки товщина їх стінок була побільше і становила 7 -8 мм (у оболонок корпусу - близько 4 мм). Перед викпейкой елементів з робочої поверхні матриці були ретельно прибрані всі шорсткості і задираки, і вона тричі покривалася розведеним в скипидарі воском і полірувати. Після цього на поверхню розпилювачем (або валиком) було завдано тонкий шар (до 0,5 мм) гелькоута (кольорового лаку) червоного кольору.
Після його висихання почався процес виклейкі оболонки за такою технологією. Спочатку за допомогою валика воскова поверхня матриці і одна сторона стекпомата (з більш дрібними порами) промазиваются смолою, і потім мат укладається на матрицю і накочується до повного видалення повітря з-під шару (при необхідності можна зробити і невеликий проріз в мате). Таким же чином укладаються і наступні шари стекломата до необхідної товщини (3-4 мм), з установкою, де необхідно, закладних деталей (металевих і дерев'яних). Зайві клапті по краях обрізалися при ви-клеєнню «по-мокрому».
Мал. 2. Оболонки корпусу амфібії:
а - зовнішня оболонка;
б - внутрішня оболонка;
2 - подмоторную плита (дерево)
Після виготовлення окремо зовнішньої і внутрішньої оболонок вони зістиковувалися, скріплювалися струбцинами і саморізами, а потім склеювалися по периметру смужками промазати поліефірної смолою того ж стекломата шириною 40 -50 мм, з якого були виготовлені самі оболонки. Після приєднання оболонок до крайки пелюстковими заклепками прикріплювалася по периметру вертикальна бортова планка з 2-мм дюралюмінієвої смуги шириною не менше 35 мм.
Додатково шматочками просоченої смолою склотканини слід акуратно проклеїти всі кути і місця вворачивания кріпильних деталей. Зовнішня оболонка зверху покрита гелькоутом - поліефірної смолою з акриловими добавками і воском, що додають блиск і водостійкість.
Варто відзначити, що за такою ж технологією (по ній виготовлялися зовнішня і внутрішня оболонки) виклеюють і більш дрібні елементи: внутрішня і зовнішня оболонки дифузора, керма повороту, кожух двигуна, ветроотбойнік, тунель і сидіння водія. Бензобак (промисловий з Італії) на 12,5 л вставляється всередину корпусу, в консоль, перед скріпленням нижньої і верхньої частини корпусів.
внутрішній оболонка корпусу з випускними повітряними отворами для створення повітряної подушки; вище отворів - ряд тросових кліпс для зачеплення решт хустки сегмента спідниці; до днища приклеєні дві дерев'яні лижі
Тим, хто тільки починає працювати з склопластиком, рекомендую починати виготовлення катери саме з цих дрібних елементів. Повна маса стеклопластикового корпусу разом з лижами і смугою з алюмінієвого сплаву, дифузором і кермом напрямку - від 80 до 95 кг.
До днища зовнішньої оболонки корпусу для захисту від пошкоджень приклеєні зовні пара поздовжніх лиж з дерев'яних брусків, а в кормовій частині кокпіта (тобто зсередини) - під-моторна дерев'яна плита.
Балон. Нова модель катера на повітряній подушці має мало не вдвічі більшу водотоннажність (350 - 370 кг), ніж колишня. Цього вдалося домогтися за рахунок установки надувного балона між корпусом і сегментами гнучкого огородження (спідницею). Балон виклеювати з плівкового на лавсанової основі ПХВ матеріалу Уіпуріап фінського виробництва щільністю 750 г / м 2 за формою корпусу в плані. Матеріал пройшов випробування на великих промислових судах на повітряній подушці, таких як «Хиус», «Пегас», «Марс». Для підвищення живучості балон може складатися з декількох відсіків (в даному випадку - з трьох, кожен має свій клапан наповнення). Відсіки в свою чергу можуть поділятися і уздовж навпіл поздовжніми перегородками (але такий їхній варіант виконання поки ще тільки в проекті). При такій конструкції пробитий відсік (або навіть два) дозволить продовжити рух за маршрутом, а тим більше дістатися до берега для ремонту. Для економного розкрою матеріалу балон розділений на чотири секції: носова, дві боркормовая. Кожна секція, в свою чергу, склеюється з двох частин (половинок) оболонки: нижній і верхній - їх викрійки дзеркально відображені. В даному варіанті балона відсіки та секції не збігаються.
а - зовнішня оболонка; б - внутрішня оболонка;
1 - носова секція; 2 - бортова секція (2 шт.); 3 - кормова секція; 4 - перегородка (3 шт.); 5 - клапани (3 шт.); 6 - ліктрос; 7 - фартух
По верху балона приклеєний «ліктрос» - смуга з складеного вдвічі матеріалу Vinyplan 6545 «Арктик», з вкладеним по згину плетеним капронових шнуром, просоченим клеєм «900І». «Ліктрос» прикладається до бортової планки, і за допомогою пластмасових болтів балон кріпиться до алюмінієвої смузі, закріпленої на корпусі. Така ж смуга (тільки без вкладеного шнура) приклеєна до балона і знизу-спереду ( «на пів на восьму»), так званий «фартух» - до якого прив'язуються верхні частини сегментів (язички) гнучкого огородження. Пізніше до передньої частини балона був приклеєний гумовий бампер-відбійник.
Я використовував знову ж матеріал Vinyplan 4126, тільки щільністю поменше (240 г / м 2), але цілком підійде вітчизняна тканину типу перкаль.
Сегменти мають дещо менший розмір, ніж на «безбаллонной» моделі. Форма сегмента нескладна, і зшити його можна самому навіть вручну, або зварити струмами високої частоти (ТВС).
Сегменти прив'язуються язичком кришки до лікпазу балона (два - одним кінцем, при цьому вузлики знаходяться всередині під спідницею) по всьому периметру «Аероамфібіі». Два ж нижніх кута сегмента за допомогою капронових будівельних хомутиков підвішуються вільно до сталевого тросика діаметром 2 - 2,5 мм, що охоплює нижню частину внутрішньої оболонки корпусу. Всього в спідниці розміщується до 60 сегментів. Сталевий трос діаметром 2,5 мм кріпиться до корпусу за допомогою кліпс, які в свою чергу притягуються до внутрішній оболонці пелюстковими заклепками.
1 - хустку (матеріал «Вініплан 4126»); 2 - язичок (матеріал «Вініплан 4126»); 3 - накладка (тканина «Арктик»)
Таке кріплення сегментів спідниці не набагато перевищує час заміни вийшов з ладу елемента гнучкого огородження, в порівнянні з попередньою конструкцією, коли кожен кріпився окремо. Але як показала практика, спідниця виявляється працездатною навіть при виході з ладу до 10% сегментів і частої заміни їх і не потрібно.
Рис.5 Схемми кріплення балона і сегментів до оболонок корпусу:
1 - зовнішня оболонка корпусу; 2 - внутрішня оболонка корпусу; 3 накладка (склопластик) 4 - планка (дюралюміній, смуга 30х2); 5 - шуруп-саморіз; 6 - ліктрос балона; 7 - пластмасовий болт; 8 - балон; 9 - фартух балона; 10 - сегмент; 11 - шнурівка; 12 - кліпса; 13-хомут (пластмасовий); 14-трос d2,5; 15-витяжнаязаклёпка; 16-люверс
Гвинтокорила установка складається з двигуна, шестилопатеві повітряного гвинта (вентилятора) і трансмісії.
Двигун - РМЗ-500 (аналог «Ротакс 503») від снігохода «Тайга». Випускається ВАТ «Російська механіка» за ліцензією австрійської фірми Rotax. Мотор двотактний, з пелюстковим впускним клапаном і примусовим повітряним охолодженням. Зарекомендував себе як надійний, досить потужний (близько 50 к.с.) і не важкий (близько 37 кг), а головне -порівняно недорогий агрегат. Паливо - бензин марки АІ-92 в суміші з маслом для двотактних двигунів (наприклад, вітчизняне МГД-14М). Середня витрата палива - 9 - 10 л / год. Змонтований двигун в кормовій частині апарату, на мотораме, прикріпленою до днища корпусу (а точніше -до подмоторной дерев'яної плиті). Моторама стала вище. Це зроблено для зручності очищення кормової частини кокпіта від снігу і льоду, які потрапляють туди через борти і скупчуються там, і замерзають при зупинці.
Мал. 6. Трансмісія і вузли кріплення гвинтокорилої установки:
1 - вихідний вал двигуна; 2 - провідний зубчастий шків (32 зуба); 3 - зубчастий ремінь; 4 - ведений зубчастий шків; 5 - гайка М20 кріплення осі; 6 - дистанційні втулки (3 шт.); 7 - підшипник (2 шт.); 8 - вісь; 9 - втулка гвинта; 10 - задня підкісний опора; 11 - передня надмоторная опора; 12 - передня підкісний опора-двунога (на кресленні не показана, см. Фото); 13 - зовнішня щічка; 14 - внутрішня щічка
Повітряний гвинт - шестилопатеві, фіксованого кроку, діаметром 900 мм. (Була спроба встановити два п'ятилопатевих співвісних гвинта, але вона виявилася невдалою). Втулка гвинта -дюралюмініевая, лита. Лопаті - склопластикові, з напиленням гелькоутом. Ось втулки гвинта була подовжена, хоча на ній залишилися колишні підшипники 6304. Змонтована вісь на стійці над двигуном і закріплена тут двома розпірками: двопроменевий - спереду і трипроменевою - ззаду. Перед гвинтом розташована сітчаста решітка огорожі, а ззаду - пір'я повітряного керма.
Передача крутного моменту (обертання) з вихідного вала двигуна на втулку повітряного гвинта здійснюється через зубчастий ремінь з передавальним відношенням 1: 2,25 (провідний шків має 32 зуба, а ведений - 72).
Повітряний потік від гвинта розподілений перегородкою в кільцевому каналі на дві нерівні частини (приблизно 1: 3). Менша його частина йде під днище корпусу на створення повітряної подушки, а велика - на освіту пропульсивной сили (тяги) для пересування. Кілька слів про особливості водіння амфібії, конкретно - про початок руху. При роботі двигуна на холостому ходу апарат залишається нерухомим. При збільшенні числа його оборотів, амфібія спочатку піднімається над опорною поверхнею, а потім починає рух вперед при оборотах від 3200 - 3500 в хвилину. У цей момент важливо, особливо при рушанні з грунту, щоб пілот спочатку підняв задню частину апарату: тоді кормові сегменти нізащо не зачепляться, а передні проковзнув по нерівностях і перешкодам.
Мал. 7. подмоторную рама:
1 - підстава (сталевий лист s6, 2 шт.); 2 - портальна стійка (сталевий лист s4,2 шт.); 3 - перемичка (сталевий лист s10, 2 шт.)
Управління «Аероджіпом» (зміна напрямку руху) здійснюється аеродинамічними рулями напрямки, закріпленими шарнірно за кільцевим каналом. Відхилення керма проводиться за допомогою двухплечего важеля (керма мотоциклетного типу) через італійський боуденовскій трос, що йде до однієї з площин аеродинамічного керма. Інша площина сполучена з першою жорсткою тягою. На лівій рукоятці важеля закріплена манетка управління дросельною заслінкою карбюратора або «курок» від снігохода «Тайга».
Мал. 8. Схема рульового управління:
1 - кермо; 2 - боуденовскій трос; 3 - вузол кріплення обплетення до корпусу (2 шт.); 4 - боуденовская обплетення троса; 5 - рульова панель; 6 - важіль; 7 - тяга (качалка умовно не показана); 8 - підшипник (4 шт.)
Гальмування здійснюється «скиданням газу». При цьому пропадає повітряна подушка і апарат корпусом лягає на воду (або лижами - на сніг або грунт) і зупиняється за рахунок тертя.
Встаткування. Апарат забезпечений акумуляторною батареєю, тахометром з лічильником мотогодин, вольтметром, індикатором температури головки двигуна, галогенними фарами, кнопкою і чекою виключення запалення на кермі і ін. Двигун запускається електростартёром. Можлива установка будь-яких інших приладів.
Технічні дані «Аероамфібіі»:
Габаритні розміри, мм:
довжина. 3950
ширина. 2400
висота. 1380
Потужність двигуна, к.с. 52
Маса, кг. 150
Вантажопідйомність, кг. 370
Запас палива, л. 12
Витрата палива, л / год. 9 - 10
Долаємо перешкоди:
підйом, град. 20
хвиля, м. 0,5
Крейсерська швидкість, км / год:
по воді. 50
по грунту. 54
по льоду. 60
М. Ягуб Почесний винахідник р Москви