DIY model lebdjelice. Lebdjelica za sve terene
Kvaliteta cestovne mreže u našoj zemlji ostavlja mnogo za poželjeti. Izgradnja je u nekim područjima nepraktična iz ekonomskih razloga. Vozila koja rade na različitim fizičkim principima mogu se savršeno nositi s kretanjem ljudi i robe u takvim područjima. Nemoguće je izgraditi brodove pune veličine vlastitim rukama u improviziranim uvjetima, ali modeli velikih razmjera sasvim su mogući.
Vozila ove vrste mogu se kretati u bilo kojem relativnom prostoru glatka površina. To može biti otvoreno polje, ribnjak ili čak močvara. Vrijedno je napomenuti da je na takvim površinama, neprikladnim za druga vozila, lebdjelica sposobna razviti prilično veliku brzinu. Glavni nedostatak takvog prijevoza je potreba za velikom potrošnjom energije za stvaranje zračnog jastuka i, kao rezultat toga, velika potrošnja goriva.
Fizikalni principi rada lebdjelice
Visoka prohodnost vozila ovog tipa osigurana je niskim specifičnim pritiskom koji vrši na površini. To se objašnjava vrlo jednostavno: kontaktna površina vozila jednaka je ili čak veća od površine samog vozila. U enciklopedijski rječnici SVP se definiraju kao plovila s dinamički generiranim potpornim potiskom.
Velika i velika zračni jastuk lebdjeti iznad površine na visini od 100 do 150 mm. Zrak se stvara u posebnom uređaju ispod tijela. Stroj se odvaja od oslonca i gubi mehanički kontakt s njim, zbog čega otpor kretanju postaje minimalan. Glavni troškovi energije idu na održavanje zračnog jastuka i ubrzanje uređaja u vodoravnoj ravnini.
Izrada projekta: odabir radne sheme
Za izradu radne makete hovercrafta potrebno je odabrati dizajn tijela koji je učinkovit za dane uvjete. Crteži hovercrafta mogu se naći na specijaliziranim resursima gdje su objavljeni patenti s detaljnim opisima različite sheme i načine njihove provedbe. Praksa pokazuje da jedan od naj dobre opcije za okruženja kao što su voda i tvrdo tlo, koristi se komorna metoda formiranja zračnog jastuka.
Naš model implementirat će klasični dizajn s dva motora s jednim pumpnim pogonom i jednim potisnim pogonom. Male lebdjelice izrađene ručno su zapravo igračke kopije velikih uređaja. Međutim, oni jasno pokazuju prednosti korištenja takvih vozila u odnosu na druga.
Izrada trupa plovila
Pri odabiru materijala za trup broda glavni kriterij je jednostavnost obrade, a niske lebdjelice se svrstavaju u amfibijske, što znači da u slučaju neovlaštenog zaustavljanja neće doći do poplave. Trup plovila izrezan je od šperploče (debljine 4 mm) prema unaprijed pripremljenom uzorku. Za izvođenje ove operacije koristi se ubodna pila.
Lebdjelica domaće izrade ima nadgradnje koje je najbolje izraditi od polistirenske pjene kako bi se smanjila težina. Da im dam više vanjska sličnost S izvornikom izvana, dijelovi su zalijepljeni penoplexom i obojeni. Prozori kabine izrađeni su od prozirne plastike, a preostali dijelovi su izrezani od polimera i savijeni od žice. Maksimalni detalji ključ su sličnosti s prototipom.
Izrada zračne komore
Za izradu suknje koristi se gusta tkanina od polimernih vodonepropusnih vlakana. Rezanje se provodi prema crtežu. Ako nemate iskustva s ručnim prijenosom skica na papir, možete ih ispisati na pisaču velikog formata na debelom papiru, a zatim ih izrezati običnim škarama. Pripremljeni dijelovi su zašiveni, šavovi trebaju biti dvostruki i čvrsti.
Samostalno izrađene lebdjelice oslanjaju trup na tlo prije nego što uključe motor s kompresorom. Suknja je djelomično izgužvana i postavljena ispod. Dijelovi se međusobno lijepe vodootpornim ljepilom, a spoj se zatvara tijelom nadgradnje. Ovaj spoj osigurava visoku pouzdanost i čini instalacijske spojeve nevidljivima. Ostali vanjski dijelovi također su izrađeni od polimernih materijala: štitnik difuzora propelera i sl.
Power point
Elektrana sadrži dva motora: kompresor i propulzijski motor. Model koristi električne motore bez četkica i propelere s dvije lopatice. Upravljaju se daljinski pomoću posebnog regulatora. Izvor energije za elektranu su dvije baterije ukupnog kapaciteta 3000 mAh. Njihovo punjenje dovoljno je za pola sata korištenja modela.
Hoverkraftom domaće izrade upravlja se daljinski putem radija. Sve komponente sustava - radio odašiljač, prijemnik, servo - tvornički su izrađeni. Montiraju se, spajaju i ispituju prema uputama. Nakon uključivanja snage, provodi se probni rad motora uz postupno povećanje snage dok se ne formira stabilan zračni jastuk.
Upravljanje SVP modelom
Hovercraft, izrađen ručno, kao što je gore navedeno, ima daljinski upravljač putem VHF kanala. U praksi to izgleda ovako: vlasnik u rukama ima radio odašiljač. Motori se pokreću pritiskom na odgovarajuću tipku. Kontrola brzine i promjena smjera kretanja vrši se joystickom. Strojem je lako upravljati i vrlo precizno održava svoj kurs.
Ispitivanja su pokazala da se lebdjelica pouzdano kreće na relativno ravnoj površini: na vodi i na kopnu s jednakom lakoćom. Igračka će postati omiljena zabava za dijete od 7-8 godina s dovoljno razvijenom finom motorikom prstiju.
Sve je počelo tako što sam htio napraviti neki projekt i u njega uključiti svog unuka. Iza sebe imam dosta inženjerskog iskustva, tako da nisam tražio jednostavne projekte, a onda sam jednog dana gledajući televiziju vidio brod koji se pomicao zahvaljujući propeleru. "Kul stvar!" - pomislio sam i počeo pretraživati internet u potrazi za barem nekim informacijama.
Uzeli smo motor od stare kosilice i kupili sam raspored (košta 30 USD). Dobar je jer zahtijeva samo jedan motor, dok većina sličnih brodova zahtijeva dva motora. Od iste tvrtke kupili smo propeler, glavčinu propelera, tkaninu za zračni jastuk, epoksidnu smolu, stakloplastike i vijke (sve ih prodaju u jednom kompletu). Ostali materijali su sasvim uobičajeni i mogu se kupiti u bilo kojoj trgovini hardvera. Konačni proračun bio je nešto više od 600 dolara.
Korak 1: Materijali
Materijali koji će vam trebati: polistirenska pjena, šperploča, komplet iz Universal Hovercrafta (~500 USD). Komplet sadrži sve sitnice koje će vam trebati za dovršetak projekta: plan, staklena vlakna, propeler, glavčinu propelera, tkaninu zračnog jastuka, ljepilo, epoksi smola, čahure itd. Kao što sam napisao u opisu, svi materijali koštaju oko 600 dolara.
Korak 2: Izrada okvira
Uzimamo polistirensku pjenu (debljine 5 cm) i iz nje izrežemo pravokutnik veličine 1,5 x 2 metra. Takve dimenzije će osigurati uzgon težine od ~270 kg. Ako vam se čini da 270 kg nije dovoljno, možete uzeti drugu plahtu iste vrste i pričvrstiti je ispod. Pomoću ubodne pile izrezali smo dvije rupe: jednu za dolazni protok zraka, a drugu za napuhavanje jastuka.
Korak 3: Pokrijte staklenim vlaknima
Donji dio tijela mora biti vodootporan, za to ga pokrivamo stakloplastikom i epoksidom. Kako bi se sve dobro osušilo, bez neravnina i hrapavosti, morate se riješiti svih mjehurića zraka koji se mogu pojaviti. Za to možete koristiti industrijski usisavač. Stakloplastike pokrivamo slojem filma, a zatim ga pokrivamo pokrivačem. Presvlaka je neophodna kako bi se spriječilo lijepljenje pokrivača za vlakno. Zatim prekrijemo pokrivač drugim slojem filma i zalijepimo ga ljepljivom trakom na pod. Napravimo mali rez, umetnemo prtljažnik usisavača u njega i uključimo ga. Ostavljamo ga u tom položaju par sati, kada je postupak gotov, plastika se može sastrugati sa fiberglasa bez ikakvog napora, neće se zalijepiti za njega.
Korak 4: Donji dio kućišta je spreman
Donji dio tijela je spreman i sada izgleda otprilike kao na fotografiji.
Korak 5: Izrada lule
Cijev je od stiropora debljine 2,5 cm.Teško je opisati cijeli proces, ali u planu je to detaljno opisano, u ovoj fazi nismo imali problema. Samo da napomenem da je disk od šperploče privremen i da će biti uklonjen u sljedećim koracima.
Korak 6: Držač motora
Dizajn nije lukav, izrađen je od šperploče i blokova. Postavljen točno u središte trupa čamca. Pričvršćuje se ljepilom i vijcima.
Korak 7: Propeler
Propeler se može kupiti u dva oblika: gotov i "polugotov". Gotovi su obično puno skuplji, a kupnjom poluproizvoda možete uštedjeti mnogo novca. To smo i učinili.
Što su lopatice propelera bliže rubovima otvora za zrak, to potonji radi učinkovitije. Nakon što odlučite o razmaku, možete brusiti oštrice. Nakon što je brušenje završeno, potrebno je izbalansirati oštrice kako u budućnosti ne bi bilo vibracija. Ako je jedna oštrica teža od druge, težinu je potrebno izjednačiti, ali ne rezanjem krajeva ili brušenjem. Nakon što se pronađe ravnoteža, možete nanijeti nekoliko slojeva boje kako biste je održali. Radi sigurnosti, preporučljivo je obojiti vrhove oštrica bijela boja.
Korak 8: Zračna komora
Zračna komora odvaja protok ulaznog i izlaznog zraka. Izrađen od šperploče debljine 3 mm.
Korak 9: Ugradnja zračne komore
Zračna komora je pričvršćena ljepilom, ali možete koristiti i fiberglas; ja uvijek radije koristim fiber.
Korak 10: Vodiči
Vodilice su izrađene od šperploče debljine 1 mm. Da biste im dali snagu, prekrijte ih jednim slojem stakloplastike. Na fotografiji nije baš jasno, ali ipak možete vidjeti da su obje vodilice spojene zajedno na dnu aluminijskom trakom, to je učinjeno tako da rade sinkrono.
Korak 11: Oblikujte čamac i dodajte bočne ploče
Na dnu se napravi obris oblika/konture, nakon čega se drvena daska pričvrsti vijcima prema obrisu. Šperploča od 3 mm dobro se savija i uklapa se u oblik koji nam je potreban. Zatim pričvrstimo i zalijepimo gredu od 2 cm duž gornjeg ruba stranica šperploče. Dodamo poprečnu gredu i ugradimo ručku, koja će biti upravljač. Na njega pričvršćujemo kabele koji se protežu od ranije instaliranih noževa vodilice. Sada možete obojiti brod, po mogućnosti nekoliko slojeva. Odabrali smo bijelu, čak i uz dugotrajnu izravnu sunčevu svjetlost, tijelo se praktički ne zagrijava.
Moram reći da živahno pluta i to me veseli, ali upravljanje me iznenadilo. Pri srednjim brzinama zaokreti su mogući, ali pri velikim brzinama plovilo prvo otklizava u stranu, a zatim se po inerciji neko vrijeme kreće unatrag. Mada, nakon što sam se malo priviknuo, shvatio sam da naginjanje tijela u smjeru zavoja i lagano usporavanje gasa mogu značajno smanjiti taj efekt. Teško je reći točnu brzinu, jer na brodu nema brzinomjera, ali je dosta dobar osjećaj, a iza broda još uvijek ostaje pristojna struja i valovi.
Na dan testa čamac je isprobalo 10-ak ljudi, najteži je imao oko 140 kg, izdržao je, iako naravno nije bilo moguće postići brzinu koja je nama bila dostupna. S težinom do 100 kg, brod se kreće žustro.
Pridružite se klubu
upoznavanje najinteresantnije upute jednom tjedno, podijelite svoje i sudjelujte u darivanju!
Loše stanje mreže autoceste a gotovo potpuni nedostatak cestovne infrastrukture na većini regionalnih ruta tjera nas da tražimo vozila koja rade na drugačijim fizičkim principima. Jedno od takvih sredstava je lebdjelica koja može premještati ljude i teret u terenskim uvjetima.
Hovercraft, koji nosi zvučni tehnički izraz "hovercraft", razlikuje se od tradicionalnih modela brodova i automobila ne samo po svojoj sposobnosti kretanja po bilo kojoj površini (jezerce, polje, močvara itd.), već i po sposobnosti razvijanja pristojne brzine . Jedini uvjet za takvu "cestu" je da mora biti više ili manje glatka i relativno meka.
Međutim, korištenje zračnog jastuka od strane broda za sve terene zahtijeva prilično ozbiljne troškove energije, što zauzvrat podrazumijeva značajno povećanje potrošnje goriva. Rad lebdjelice (lebdjelice) temelji se na kombinaciji sljedećih fizikalnih principa:
- Nizak specifični pritisak lebdjelice na površinu tla ili vode.
- Velika brzina kretanja.
Ovaj faktor ima prilično jednostavno i logično objašnjenje. Površina kontaktnih površina (dno aparata i, na primjer, tlo) odgovara ili premašuje površinu lebdjelice. Tehnički gledano, vozilo dinamički stvara potrebnu količinu potpornog potiska.
Prekomjerni pritisak stvoren u posebnom uređaju podiže stroj s nosača na visinu od 100-150 mm. Upravo taj zračni jastuk prekida mehanički kontakt površina i minimizira otpor translatornom kretanju lebdjelice u horizontalnoj ravnini.
Unatoč sposobnosti brzog i, što je najvažnije, ekonomičnog kretanja, opseg primjene lebdjelice na površini zemlje značajno je ograničen. Asfaltna područja, tvrde stijene s prisutnošću industrijskog otpada ili tvrdog kamenja apsolutno su neprikladni za to, jer se rizik od oštećenja glavnog elementa lebdjelice - dna jastuka - značajno povećava.
Dakle, optimalna ruta hovercrafta može se smatrati onom gdje morate puno plivati i mjestimice malo voziti. U nekim zemljama, poput Kanade, spasioci koriste lebdjelice. Prema nekim izvješćima, uređaji ovog dizajna su u službi vojski nekih zemalja članica NATO-a.
Zašto želite napraviti lebdjelicu vlastitim rukama? Postoji nekoliko razloga:
Zato SVP-i nisu postali rašireni. Doista, možete kupiti ATV ili motorne sanjke kao skupu igračku. Druga mogućnost je da sami napravite čamac-auto.
Prilikom odabira radne sheme potrebno je odlučiti o izvedbi kućišta koja optimalno zadovoljava zadane tehničke uvjete. Imajte na umu da je sasvim moguće stvoriti hovercraft vlastitim rukama s crtežima za sastavljanje domaćih elemenata.
Specijalizirani resursi obiluju gotovim crtežima domaćih lebdjelica. Analiza praktičnih testova pokazuje da su najuspješnija opcija, koja zadovoljava uvjete koji nastaju pri kretanju po vodi i tlu, jastuci oblikovani metodom komore.
Prilikom odabira materijala za glavni strukturni element hovercrafta - tijelo, razmotrite nekoliko važnih kriterija. Prvo, to je jednostavnost i lakoća obrade. Drugo, mali specifična gravitacija materijal. Upravo ovaj parametar osigurava da lebdjelica pripada kategoriji "amfibija", odnosno da nema opasnosti od poplave u slučaju hitnog zaustavljanja plovila.
U pravilu se za izradu tijela koristi šperploča od 4 mm, a nadgradnje su izrađene od pjenaste plastike. To značajno smanjuje vlastitu težinu konstrukcije. Nakon lijepljenja vanjskih površina penoplexom i naknadnog bojanja, model dobiva izvorne karakteristike izgleda originala. Koristi se za ostakljivanje kabine polimerni materijali, a preostali elementi su savijeni od žice.
Za izradu takozvane suknje bit će potrebna gusta, vodootporna tkanina od polimernih vlakana. Nakon krojenja dijelovi se spajaju dvostrukim čvrstim šavom, a lijepljenje se vrši vodootpornim ljepilom. To osigurava ne samo visok stupanj strukturne pouzdanosti, već vam također omogućuje skrivanje instalacijskih spojeva od znatiželjnih očiju.
Dizajn elektrane pretpostavlja prisutnost dva motora: marširanje i forsiranje. Opremljeni su elektromotorima bez četkica i dvokrakim propelerima. Proces upravljanja njima provodi poseban regulator.
Napon napajanja osiguravaju dvije punjive baterije ukupnog kapaciteta 3000 miliampera na sat. Na maksimalnoj razini napunjenosti, lebdjelica može raditi 25-30 minuta.
Pažnja, samo DANAS!
Karakteristike velike brzine i amfibijske sposobnosti lebdjelica, kao i usporedna jednostavnost njihovih dizajna, privlače pozornost dizajnera amatera. U posljednjih godina Pojavilo se mnogo malih WUA-ova, izgrađenih samostalno i korištenih za sport, turizam ili poslovna putovanja.
U nekim zemljama, kao što su Velika Britanija, SAD i Kanada, serijski industrijska proizvodnja mali WUA; Nudimo gotove uređaje ili komplete dijelova za samostalnu montažu.
Tipični sportski AVP je kompaktan, jednostavnog dizajna, ima sustave za podizanje i pomicanje neovisne jedan o drugom i može se lako pomicati i iznad zemlje i iznad vode. To su pretežno vozila s jednim sjedalom i motociklističkim motorima s karburatorom ili lakim automobilskim motorima hlađenim zrakom.
Turistički WUA su složenijeg dizajna. Obično su dvosjedi ili četverosjedi, dizajnirani za relativno duga putovanja i, sukladno tome, imaju police za prtljagu, spremnike goriva velikog kapaciteta i uređaje za zaštitu putnika od lošeg vremena.
U gospodarske svrhe koriste se male platforme, prilagođene za prijevoz uglavnom poljoprivredne robe po neravnom i močvarnom terenu.
Glavne karakteristike
Amaterski AVP karakteriziraju glavne dimenzije, težina, promjer kompresora i propeler, udaljenost od centra mase WUA do njegovog središta aerodinamički otpor.U tablici 1 uspoređuje najvažnije tehničke podatke najpopularnijih engleskih amaterskih AVP-ova. Tablica vam omogućuje navigaciju širok raspon vrijednosti pojedinih parametara i koristiti ih za komparativna analiza s vlastitim projektima.
Najlakši WUA teže oko 100 kg, najteži - više od 1000 kg. Naravno, što je manja masa uređaja, to je manja snaga motora potrebna za njegovo pomicanje, odnosno veća učinkovitost se može postići uz istu potrošnju energije.
Ispod su najtipičniji podaci o masi pojedinih komponenti koje čine ukupnu masu amaterskog AVP-a: motor s karburatorom hlađen zrakom - 20-70 kg; aksijalno puhalo. (pumpa) - 15 kg, centrifugalna pumpa- 20 kg; propeler - 6-8 kg; okvir motora - 5-8 kg; prijenos - 5-8 kg; propeler prsten-mlaznica - 3-5 kg; kontrole - 5-7 kg; tijelo - 50-80 kg; spremnici goriva i plinovod - 5-8 kg; sjedalo - 5 kg.
Ukupna nosivost se utvrđuje računski ovisno o broju putnika, zadanoj količini prevezenog tereta, rezervi goriva i ulja potrebnih za osiguranje potrebnog doleta krstarenja.
Paralelno s izračunavanjem mase AVP-a, potreban je točan izračun položaja težišta, jer o tome ovise performanse vožnje, stabilnost i upravljivost uređaja. Glavni uvjet je da rezultanta sila koje podupiru zračni jastuk prolazi kroz zajedničko težište (CG) aparata. Potrebno je voditi računa da sve mase koje tijekom rada mijenjaju svoju vrijednost (poput goriva, putnika, tereta) moraju biti smještene blizu CG uređaja kako ne bi uzrokovale njegovo pomicanje.
Težište uređaja određuje se proračunom prema nacrtu bočne projekcije uređaja, gdje su ucrtana težišta pojedinih cjelina, konstrukcijskih sastavnica putnika i tereta (slika 1). Poznavajući mase G i i koordinate (u odnosu na koordinatne osi) x i i y i njihovih težišta, možemo odrediti položaj CG cijelog aparata pomoću formula:
Projektirani amaterski AVP mora ispunjavati određene pogonske, konstrukcijske i tehnološke zahtjeve. Osnova za izradu projekta i dizajna novog tipa AVP su prije svega polazni podaci i tehnički uvjeti koji određuju vrstu uređaja, njegovu namjenu, ukupnu masu, nosivost, dimenzije, vrstu glavnog pogona, vozna svojstva i specifičnosti.
Od turističkih i sportskih WUA, kao i drugih vrsta amaterskih WUA, zahtijeva se jednostavna izrada, korištenje lako dostupnih materijala i sklopova u projektiranju, kao i potpuna sigurnost rada.
Kada je riječ o voznim karakteristikama, misli se na visinu lebdenja AVP-a i sposobnost svladavanja prepreka vezanih uz tu kvalitetu, maksimalnu brzinu i odziv na gas, kao i put kočenja, stabilnost, upravljivost i domet.
U dizajnu AVP-a, oblik tijela igra temeljnu ulogu (slika 2), što je kompromis između:
- a) okrugle konture, koje karakteriziraju najbolji parametri zračnog jastuka u trenutku lebdenja na mjestu;
- b) konture u obliku suze, što je poželjno s gledišta smanjenja aerodinamičkog otpora pri kretanju;
- c) oblik trupa usmjeren prema nosu ("u obliku kljuna"), optimalan s hidrodinamičkog gledišta pri kretanju duž nemirne vodene površine;
- d) oblik koji je optimalan za operativne svrhe.
Koristeći statističke podatke o postojeće strukture, koji odgovaraju novostvorenom AVP tipu, dizajner mora postaviti:
- težina aparata G, kg;
- površina zračnog jastuka S, m2;
- duljina, širina i obris tijela u tlocrtu;
- snaga motora sustava podizanja N v.p. , kW;
- snaga vučnog motora N motor, kW.
- tlak u zračnom jastuku P v.p. = G:S;
- specifična snaga diznog sustava q v.p. = G:N pogl. .
- specifična snaga vučnog motora q dv = G:N dv, te započeti s izradom konfiguracije AVP.
Princip stvaranja zračnog jastuka, superchargers
Najčešće se pri izradi amaterskih AVP koriste dvije sheme za formiranje zračnog jastuka: komora i mlaznica.U komorna shema, najčešće se koristi u jednostavni dizajni, volumetrijska brzina protoka zraka koji prolazi kroz zračni put uređaja jednaka je volumenskoj brzini protoka kompresora
Gdje:
F je područje perimetra razmaka između potporne površine i donjeg ruba tijela aparata, kroz koji zrak izlazi ispod aparata, m 2; može se definirati kao umnožak opsega ograde zračnog jastuka P i razmaka h e između ograde i potporne površine; obično h 2 = 0,7÷0,8h, gdje je h visina lebdenja aparata, m;
υ - brzina strujanja zraka ispod aparata; s dovoljnom točnošću može se izračunati pomoću formule:
gdje je R v.p. - tlak u zračnom jastuku, Pa; g - ubrzanje slobodnog pada, m/s 2 ; y - gustoća zraka, kg/m3.
Snaga potrebna za stvaranje zračnog jastuka u krugu komore određena je približnom formulom:
gdje je R v.p. - tlak iza kompresora (u prijemniku), Pa; η n - učinkovitost superpunjača.
Tlak zračnog jastuka i protok zraka glavni su parametri zračnog jastuka. Njihove vrijednosti ovise prvenstveno o veličini aparata, odnosno o masi i nosivoj površini, o visini lebdenja, brzini kretanja, načinu stvaranja zračnog jastuka i otporu na putu zraka.
Najekonomičnije lebdjelice su AVP velike veličine ili velike nosive površine, kod kojih minimalni tlak u jastuku omogućuje postizanje dovoljno velike nosivosti. Međutim, samostalna konstrukcija uređaja velikih dimenzija povezana je s poteškoćama u transportu i skladištenju, a također je ograničena financijskim mogućnostima dizajnera amatera. Pri smanjenju veličine AVP potrebno je značajno povećanje tlaka u zračnom jastuku i, sukladno tome, povećanje potrošnje energije.
Negativne pojave pak ovise o tlaku u zračnom jastuku i brzini strujanja zraka ispod uređaja: prskanje tijekom kretanja po vodi i prašina kada se kreće po pješčanoj površini ili labavom snijegu.
Očigledno, uspješan dizajn WUA je, u određenom smislu, kompromis između gore opisanih kontradiktornih ovisnosti.
Kako bi se smanjila potrošnja energije za prolaz zraka kroz zračni kanal iz kompresora u šupljinu jastuka, on mora imati minimalni aerodinamički otpor (slika 3). Gubici snage koji su neizbježni pri prolasku zraka kroz kanale zračnog trakta su dvije vrste: gubici zbog kretanja zraka u ravnim kanalima stalnog presjeka i lokalni gubici pri širenju i savijanju kanala.
U zračnom traktu malih amaterskih AVP-a gubici zbog kretanja strujanja zraka duž ravnih kanala konstantnog poprečnog presjeka relativno su mali zbog neznatne duljine tih kanala, kao i temeljite obrade njihove površine. Ti se gubici mogu procijeniti pomoću formule:
gdje je: λ - koeficijent gubitka tlaka po duljini kanala, izračunat prema grafikonu prikazanom na sl. 4, ovisno o Reynoldsovom broju Re=(υ·d):v, υ - brzina prolaska zraka u kanalu, m/s; l - duljina kanala, m; d je promjer kanala, m (ako kanal ima poprečni presjek koji nije kružni, tada je d promjer cilindričnog kanala koji je ekvivalentan površini poprečnog presjeka); v je koeficijent kinematičke viskoznosti zraka, m 2 /s.
Lokalni gubici snage povezani sa snažnim povećanjem ili smanjenjem poprečnog presjeka kanala i značajnim promjenama u smjeru strujanja zraka, kao i gubici pri usisavanju zraka u kompresor, mlaznice i kormila čine glavne troškove snage kompresora.
Ovdje je ζ m koeficijent lokalnog gubitka, ovisno o Reynoldsovom broju, koji se određuje geometrijski parametri izvor gubitaka i protok zraka (sl. 5-8).
Supercharger u AVP-u mora stvoriti određeni tlak zraka u zračnom jastuku, uzimajući u obzir potrošnju energije za prevladavanje otpora kanala strujanju zraka. U nekim slučajevima, dio protoka zraka također se koristi za generiranje horizontalnog potiska uređaja kako bi se omogućilo kretanje.
Ukupni tlak koji stvara kompresor zbroj je statičkog i dinamičkog tlaka:
Ovisno o vrsti AVP, površini zračnog jastuka, visini dizanja uređaja i veličini gubitaka, komponente p sυ i p dυ variraju. To određuje izbor vrste i performansi superpunjača.
U krugu komore zračnog jastuka statički tlak p sυ, neophodan za stvaranje uzgona, može se izjednačiti sa statičkim tlakom iza kompresora, čija je snaga određena gornjom formulom.
Pri izračunavanju potrebne snage AVP kompresora s fleksibilnim kućištem zračnog jastuka (dizajn mlaznice), statički tlak iza kompresora može se izračunati pomoću približne formule:
gdje je: R v.p. - tlak u zračnom jastuku ispod dna aparata, kg/m2; kp je koeficijent pada tlaka između zračnog jastuka i kanala (prijemnika), jednak k p =P p:P v.p. (P p - tlak u zračnim kanalima iza kompresora). Vrijednost k p kreće se od 1,25÷1,5.
Volumetrijski protok zraka kompresora može se izračunati pomoću formule:
Podešavanje performansi (brzine protoka) AVP kompresora najčešće se provodi - promjenom brzine vrtnje ili (rjeđe) prigušivanjem protoka zraka u kanalima pomoću rotacijskih prigušnica smještenih u njima.
Nakon što je izračunata potrebna snaga superchargera, potrebno je pronaći motor za njega; Hobisti najčešće koriste motore za motocikle ako je potrebna snaga do 22 kW. U ovom slučaju, 0,7-0,8 maksimalne snage motora navedene u putovnici motocikla uzima se kao izračunata snaga. Potrebno je osigurati intenzivno hlađenje motora i temeljito čišćenje zraka koji ulazi kroz karburator. Također je važno nabaviti jedinicu s minimalnom težinom, koju čine težina motora, prijenos između kompresora i motora, kao i težina samog kompresora.
Ovisno o vrsti AVP koriste se motori obujma od 50 do 750 cm 3 .
U amaterskim AVP-ima podjednako se koriste i aksijalni i centrifugalni kompresori. Aksijalni puhači namijenjeni su malim jedinicama. jednostavni dizajni, centrifugalni - za AVP sa značajnim pritiskom u zračnom jastuku.
Aksijalni puhači obično imaju četiri ili više lopatica (slika 9). Obično se izrađuju od drva (puhala s četiri lopatice) ili metala (puhala s više lopatica). Ako su izrađeni od aluminijskih legura, tada se rotori mogu lijevati i također zavarivati; možete ih napraviti zavarena konstrukcija iz čelični lim. Raspon tlaka koji stvaraju aksijalni kompresori s četiri lopatice je 600-800 Pa (oko 1000 Pa s velikim brojem lopatica); Učinkovitost ovih superpunjača doseže 90%.
Centrifugalna puhala izrađuju se od zavarene metalne konstrukcije ili lijevane od stakloplastike. Oštrice su izrađene savijene od tankog lima ili s profiliranim presjekom. Centrifugalne puhalice stvaraju tlak do 3000 Pa, a njihova učinkovitost doseže 83%.
Odabir vučnog kompleksa
Propulzori koji stvaraju horizontalni potisak mogu se uglavnom podijeliti u tri tipa: zračni, vodeni i kotački (slika 10).Zračni pogon znači propeler tipa zrakoplova sa ili bez prstena mlaznice, aksijalnim ili centrifugalnim kompresorom, kao i pogonsku jedinicu koja udiše zrak. U najjednostavnijim izvedbama, horizontalni potisak se ponekad može stvoriti naginjanjem AVP-a i korištenjem rezultirajuće horizontalne komponente sile protoka zraka koji teče iz zračnog jastuka. Zračni pogon pogodan je za amfibijska vozila koja nemaju kontakt s potpornom površinom.
Ako govorimo o WUA koje se kreću samo iznad površine vode, tada se može koristiti propeler ili vodeni mlazni pogon. U usporedbi sa zračnim motorima, ovi potisnici omogućuju postizanje znatno većeg potiska za svaki utrošeni kilovat snage.
Približna vrijednost potiska koju razvijaju različiti propulzori može se procijeniti iz podataka prikazanih na sl. jedanaest.
Pri izboru elemenata propelera treba voditi računa o svim vrstama otpora koji nastaju tijekom kretanja propelera. Aerodinamički otpor izračunava se pomoću formule
Otpor vode uzrokovan stvaranjem valova kada se WUA kreće kroz vodu može se izračunati pomoću formule
Gdje:
V - brzina kretanja WUA, m/s; G je masa AVP, kg; L je duljina zračnog jastuka, m; ρ je gustoća vode, kg s 2 /m 4 (pri temperaturi morske vode od +4°C iznosi 104, riječne vode 102);
C x koeficijent aerodinamičkog otpora, ovisno o obliku vozila; određuje se pročišćavanjem AVP modela u zračnim tunelima. Okvirno možemo uzeti C x =0,3÷0,5;
S je površina poprečnog presjeka WUA - njegova projekcija na ravninu okomitu na smjer kretanja, m 2;
E je koeficijent otpora valova, ovisno o brzini aeroprofila (Froudeov broj Fr=V:√ g·L) i omjeru dimenzija zračnog jastuka L:B (sl. 12).
Kao primjer u tablici. Na slici 2 prikazan je proračun otpora ovisno o brzini kretanja za uređaj duljine L = 2,83 m i B = 1,41 m.
Poznavajući otpor kretanju uređaja, moguće je izračunati snagu motora potrebnu da se osigura njegovo kretanje zadanom brzinom (u ovom primjeru 120 km/h), uzimajući učinkovitost propelera η p jednaku 0,6, a prijenos učinkovitost od motora do propelera η p =0 ,9:
Kao zračni pogon za amaterske AVP najčešće se koristi dvokraki propeler (slika 13).
Prazan za takav vijak može se zalijepiti od šperploče, jasena ili borovih ploča. Rub, kao i krajevi lopatica, koji su izloženi mehaničkom djelovanju krutih čestica ili pijeska usisanih uz strujanje zraka, zaštićeni su okvirom od mesinganog lima.
Koriste se i četverokraki propeleri. Broj lopatica ovisi o uvjetima rada i namjeni propelera - za razvijanje velike brzine ili stvaranje značajne vučne sile u trenutku lansiranja. Dvokraki propeler sa širokim lopaticama također može pružiti dovoljnu trakciju. Sila potiska se u pravilu povećava ako propeler radi u profiliranom prstenu mlaznice.
Gotov propeler mora biti uravnotežen, uglavnom statički, prije montiranja na osovinu motora. Inače, kada se okreće, dolazi do vibracija koje mogu dovesti do oštećenja cijelog uređaja. Balansiranje s točnošću od 1 g sasvim je dovoljno za amatere. Osim balansiranja propelera, provjerite njegovo otjecanje u odnosu na os rotacije.
Generalni raspored
Jedan od glavnih zadataka projektanta je povezati sve cjeline u jednu funkcionalnu cjelinu. Projektant je dužan prilikom projektiranja vozila predvidjeti prostor unutar trupa za posadu i smještaj jedinica sustava za podizanje i pogon. Važno je koristiti već poznate AVP dizajne kao prototip. Na sl. Slike 14 i 15 prikazuju dijagrame dizajna dvaju tipičnih WUA izgrađenih amaterski.U većini WUA tijelo je nosivi element, jedinstvena konstrukcija. Sadrži glavne pogonske jedinice, zračne kanale, upravljačke uređaje i vozačku kabinu. Vozačke kabine bit će smještene u pramčanom ili središnjem dijelu vozila, ovisno o tome gdje se supercharger nalazi - iza kabine ili ispred nje. Ako je AVP višesjed, kabina se obično nalazi u središnjem dijelu uređaja, što omogućuje upravljanje s različite količine ljudi na brodu bez promjene poravnanja.
U malim amaterskim AVP-ovima vozačevo sjedalo najčešće je otvoreno, sprijeda zaštićeno vjetrobranskim staklom. Uređaji imaju više složen dizajn(turistički tip) kabine su prekrivene kupolom od prozirne plastike. Za smještaj potrebne opreme i zaliha koriste se prostori dostupni na bočnim stranama kabine i ispod sjedala.
Kod zračnih motora, AVP se kontrolira pomoću kormila smještenih u struji zraka iza propelera ili upravljačkih uređaja montiranih u struji zraka koja teče iz porivnog motora koji udiše zrak. Upravljanje uređajem s vozačevog sjedala može biti zrakoplovnog tipa - pomoću ručki ili poluga na upravljaču, ili kao u automobilu - pomoću upravljača i pedala.
Dva su glavna tipa sustava goriva koji se koriste u amaterskim AVP-ima; s gravitacijskim dovodom goriva i s pumpom za gorivo automobilskog ili zrakoplovnog tipa. Dijelovi sustava goriva, kao što su ventili, filtri, uljni sustav sa spremnicima (ako se koristi četverotaktni motor), hladnjaci ulja, filtri, sustav vodenog hlađenja (ako se radi o vodeno hlađenom motoru), obično se biraju iz postojećih zrakoplova ili automobilskih dijelova.
Ispušni plinovi iz motora uvijek se ispuštaju u stražnji dio vozila, a nikada u jastuk. Za smanjenje buke koja se javlja tijekom rada WUA, posebno u blizini naseljenih područja, koriste se prigušivači automobila.
U najjednostavnijim izvedbama, donji dio tijela služi kao šasija. Ulogu šasije mogu obavljati drvene vodilice (ili vodilice), koje preuzimaju opterećenje u dodiru s podlogom. U turističkim WUA-ima, koji su teži od sportskih, ugrađene su šasije na kotačima, koje olakšavaju kretanje WUA-a tijekom zaustavljanja. Obično se koriste dva kotača, postavljena sa strane ili duž uzdužne osi WUA. Kotači imaju kontakt s podlogom tek nakon prestanka rada podiznog sustava, kada AVP dodirne podlogu.
Materijali i tehnologija izrade
Za proizvodnju AVP drvena konstrukcija Koriste visokokvalitetnu borovu građu, sličnu onoj koja se koristi u izradi zrakoplova, kao i šperploču od breze, jasena, bukve i lipe. Za lijepljenje drva koristi se vodootporno ljepilo visokih fizikalno-mehaničkih svojstava.Za fleksibilne ograde pretežno se koriste tehničke tkanine; moraju biti izuzetno izdržljivi, otporni na vremenske uvjete i vlagu, kao i na trenje.U Poljskoj se najčešće koristi vatrootporna tkanina presvučena polivinil kloridom nalik na plastiku.
Važno je pravilno izvesti rezanje i osigurati pažljivo spajanje ploča jedna s drugom, kao i njihovo pričvršćivanje na uređaj. Za pričvršćivanje školjke fleksibilne ograde na tijelo koriste se metalne trake koje pomoću vijaka ravnomjerno pritišću tkaninu na tijelo uređaja.
Pri projektiranju oblika fleksibilnog kućišta zračnog jastuka ne treba zaboraviti na Pascalov zakon koji kaže: tlak zraka širi se u svim smjerovima jednakom snagom. Dakle, ljuska fleksibilne ograde u napuhanom stanju treba imati oblik cilindra ili kugle ili kombinaciju oba.
Dizajn i čvrstoća kućišta
Na tijelo AVP-a prenose se sile od tereta koji prevozi uređaj, težina mehanizama elektrane itd., a također i opterećenja od vanjskih sila, udara dna na val i pritiska u zračnom jastuku. Osnovna struktura Trup amaterskog AVP-a najčešće je ravni ponton, koji se oslanja na pritisak u zračnom jastuku, au plivajućem režimu pruža uzgon trupu. Tijelo je podložno koncentriranim silama, momentima savijanja i momenta od motora (slika 16), kao i žiroskopskim momentima od rotirajućih dijelova mehanizama koji nastaju pri manevriranju AVP-om.Najviše se koriste dva strukturna tipa trupova za amaterske AVP (ili njihove kombinacije):
- konstrukcija rešetke, kada je ukupna čvrstoća trupa osigurana uz pomoć ravnih ili prostornih rešetki, a koža je namijenjena samo za zadržavanje zraka u zračnom putu i stvaranje volumena uzgona;
- s nosivom oblogom, kada je osigurana ukupna čvrstoća trupa vanjska obloga, radeći zajedno s uzdužnim i poprečnim setom.
Dizajn kabine i njezino ostakljenje moraju omogućiti vozaču i putnicima brzi izlazak iz kabine, posebno u slučaju nezgode ili požara. Položaj prozora trebao bi omogućiti vozaču dobra recenzija: linija promatranja mora biti između 15° prema dolje i 45° prema gore vodoravna crta; bočna vidljivost mora biti najmanje 90° sa svake strane.
Prijenos snage na propeler i kompresor
Najlakši za amatersku proizvodnju su klinasti remeni i lančani pogoni. No, lančani prijenos se koristi samo za pogon propelera ili kompresora čije su osi vrtnje vodoravne, i to samo ako je moguće odabrati odgovarajuće lančanike motocikla, jer je njihova izrada dosta teška.U slučaju prijenosa klinastim remenom, kako bi se osigurala trajnost remena, promjeri remenica trebaju biti odabrani kao maksimalni, međutim, obodna brzina remena ne smije biti veća od 25 m/s.
Dizajn kompleksa dizanja i fleksibilne ograde
Kompleks za podizanje sastoji se od jedinice puhala, zračnih kanala, prijemnika i fleksibilnog kućišta zračnog jastuka (u krugovima mlaznica). Kanali kroz koje se dovodi zrak od puhala do fleksibilnog kućišta moraju biti projektirani uzimajući u obzir zahtjeve aerodinamike i osigurati minimalan gubitak tlaka.Fleksibilne ograde za amaterske WUA obično imaju pojednostavljeni oblik i dizajn. Na sl. Na slici 18 prikazani su primjeri projektnih dijagrama fleksibilnih ograda i metoda za provjeru oblika fleksibilne ograde nakon njezine ugradnje na tijelo uređaja. Ograde ove vrste imaju dobru elastičnost, a zbog zaobljenog oblika ne prianjaju na neravne potporne površine.
Proračun superpunjača, i aksijalnih i centrifugalnih, prilično je složen i može se obaviti samo pomoću posebne literature.
Upravljački uređaj, u pravilu, sastoji se od upravljača ili pedala, sustava poluga (ili kablovskih žica) spojenih na okomito kormilo, a ponekad i na vodoravno kormilo - dizalo.
Kontrola može biti izrađena u obliku upravljača automobila ili motocikla. Uzimajući u obzir, međutim, specifičnosti dizajna i rada AVP-a kao zrakoplova, često se koriste zrakoplovni dizajn komandi u obliku poluge ili pedala. U najjednostavnijem obliku (slika 19), kada je ručka nagnuta u stranu, kretanje se prenosi preko poluge pričvršćene na cijev na elemente ožičenja kormilarskog kabela, a zatim na kormilo. Pokreti ručke naprijed i natrag, omogućeni njezinim zglobnim dizajnom, prenose se kroz potiskivač koji prolazi unutar cijevi do ožičenja dizala.
Kod upravljanja pedalom, bez obzira na njegovu konstrukciju, potrebno je osigurati mogućnost pomicanja sjedala ili pedala za podešavanje u skladu s individualnim karakteristikama vozača. Poluge su najčešće izrađene od duraluminija, prijenosne cijevi pričvršćene su na tijelo pomoću nosača. Kretanje poluga ograničeno je otvorima izreza u vodilicama postavljenim na bočnim stranama aparata.
Primjer izvedbe kormila u slučaju njegovog postavljanja u struju zraka koju baca propeler prikazan je na sl. 20.
Kormila mogu biti potpuno rotirajuća ili se sastoje od dva dijela - fiksnog dijela (stabilizatora) i rotirajućeg dijela (list kormila) s različitim postotnim omjerima tetiva ovih dijelova. Profili poprečnog presjeka bilo kojeg tipa upravljača moraju biti simetrični. Stabilizator upravljača obično je fiksno postavljen na tijelo; glavni nosivi element Stabilizator je poluga na koju je šarkama pričvršćen list kormila. Dizala, koja se vrlo rijetko nalaze u amaterskim AVP-ima, dizajnirana su prema istim principima, a ponekad su čak potpuno ista kao kormila.
Konstrukcijski elementi koji prenose kretanje od komandi do upravljača i prigušnih ventila motora obično se sastoje od poluga, šipki, sajli itd. Uz pomoć šipki se u pravilu sile prenose u oba smjera, dok sajle rade samo za vuču. Najčešće se koristi u amaterskim WUA kombinirani sustavi- sa sajlama i potiskivačima.
Od urednika
Hovercrafti sve više privlače pažnju ljubitelja vodeno-moto sporta i turizma. S relativno malim unosom snage, oni vam omogućuju postizanje velikih brzina; pristupačne su im plitke i neprohodne rijeke; Lebdjelica može lebdjeti i iznad zemlje i nad ledom.Po prvi put upoznali smo čitatelje s pitanjima projektiranja malih lebdjelica još u 4. izdanju (1965.), objavljujući članak Yu. A. Budnitskog "Lebdeći brodovi". Objavljen je kratak pregled razvoja inozemnih hovercrafta, uključujući i opis brojnih sportskih i rekreacijskih suvremenih hovercrafta s 1 i 2 sjedala. Urednici su predstavili iskustvo neovisne izgradnje takvog uređaja od strane stanovnika Rige O. O. Petersonsa u. Publikacija o ovom amaterskom dizajnu izazvala je posebno veliko zanimanje naših čitatelja. Mnogi od njih željeli su izgraditi istu amfibiju i tražili su potrebnu literaturu.
Ove godine izdavačka kuća Sudostroenie objavljuje knjigu poljskog inženjera Jerzyja Bena “Modeli i amaterske lebdjelice”. U njemu ćete pronaći prikaz temeljne teorije nastanka zračnog jastuka i mehanike kretanja na njemu. Autor daje izračunate omjere koji su potrebni kada neovisni dizajn najjednostavniji SVP, uvodi trendove i izglede razvoja ove vrste brodovi. Knjiga pruža mnoge primjere dizajna amaterskih lebdjelica (AHV) izgrađenih u Velikoj Britaniji, Kanadi, SAD-u, Francuskoj i Poljskoj. Knjiga je namijenjena širokom krugu ljubitelja samogradnje brodova, brodomaketarima i ljubiteljima plovnih objekata. Njegov tekst je bogato ilustriran crtežima, crtežima i fotografijama.
Časopis objavljuje skraćeni prijevod poglavlja iz ove knjige.
Četiri najpopularnije strane lebdjelice
Američka lebdjelica "Airskat-240"
Dvostruka sportska lebdjelica s poprečnim simetričnim rasporedom sjedala. Strojarska instalacija - auto. dv. Volkswagen snage 38 kW, pokreće aksijalni četverokraki kompresor i dvokraki propeler u prstenu. Lebdjelicom se upravlja uzduž kursa pomoću poluge spojene na sustav kormila smještenih u toku iza propelera. Elektro oprema 12 V. Pokretanje motora - elektropokretač. Dimenzije uređaja su 4,4x1,98x1,42 m. Površina zračnog jastuka - 7,8 m 2; promjer propelera 1,16 m, ukupna težina - 463 kg, maksimalna brzina na vodi 64 km/h.Američki hovercraft tvrtke Skimmers Inc.
Vrsta hovercraft skutera s jednim sjedalom. Dizajn kućišta temelji se na ideji korištenja auto kamere. Dvocilindrični motor motocikla snage 4,4 kW. Dimenzije uređaja su 2,9x1,8x0,9 m. Površina zračnog jastuka - 4,0 m 2; ukupna težina - 181 kg. Najveća brzina - 29 km/h.engleski hovercraft "Air Ryder"
Ovaj sportski dvosjed jedan je od najpopularnijih među amaterskim brodograditeljima. Aksijalni superpunjač pokreće motor motocikla. radni volumen 250 cm3. Propeler je dvokraki, drveni; Pokreće ga zasebni motor od 24 kW. Električna oprema s naponom od 12 V s baterijom zrakoplova. Pokretanje motora je elektropokretač. Uređaj ima dimenzije 3,81x1,98x2,23 m; razmak od tla 0,03 m; uspon 0,077 m; površina jastuka 6,5 m2; prazna težina 181 kg. Razvija brzinu od 57 km/h na vodi, 80 km/h na kopnu; svladava nagibe do 15°.Tablica 1 prikazuje podatke za modifikaciju uređaja s jednim sjedalom.
Engleski SVP "Hovercat"
Lagani turistički brod za pet do šest osoba. Postoje dvije modifikacije: "MK-1" i "MK-2". Vozilo pokreće centrifugalni superpunjač promjera 1,1 m. dv. Volkswagen ima obujam od 1584 cm 3 i troši snagu od 34 kW pri 3600 o/min.U modifikaciji MK-1 kretanje se vrši pomoću propelera promjera 1,98 m, kojeg pokreće drugi motor istog tipa.
U modifikaciji MK-2, automobil se koristi za horizontalnu vuču. dv. Porsche 912 obujma 1582 cm 3 i snage 67 kW. Aparatom se upravlja pomoću aerodinamičkih kormila smještenih u struji iza propelera. Električna oprema s naponom od 12 V. Dimenzije uređaja 8,28 x 3,93 x 2,23 m. Površina zračnog jastuka 32 m 2, ukupna težina uređaja 2040 kg, brzina modifikacije "MK-1" - 47 km / h, " MK-2" - 55 km/h
Bilješke
1. Dana je pojednostavljena metoda odabira propelera na temelju poznate vrijednosti otpora, brzine vrtnje i brzine naprijed.2. Proračuni klinastih remena i lančanih pogona mogu se izvesti prema standardima koji su općenito prihvaćeni u domaćem strojarstvu.
Izradi vozila koje bi omogućilo kretanje i po kopnu i po vodi prethodilo je upoznavanje s poviješću otkrića i nastanka originalnih amfibijskih vozila na zračni jastuk(AVP), proučavanje njihove temeljne strukture, usporedba raznih dizajna i sheme.
U tu svrhu posjetio sam mnoge internetske stranice entuzijasta i tvoraca AVP-a (uključujući i strane), a neke od njih i osobno upoznao. Na kraju, za prototip plana čamci() uzeo je engleski "Hovercraft" ("plutajući brod" - tako se AVP zove u Velikoj Britaniji), koji su izgradili i testirali lokalni entuzijasti.
Naši najzanimljiviji domaći strojevi ove vrste uglavnom su stvoreni za agencije za provođenje zakona, a posljednjih godina u komercijalne svrhe, bili su velikih dimenzija i stoga nisu bili baš pogodni za amatersku proizvodnju.
Moj uređaj je uključen zračni jastuk(Ja ga zovem “Aerojeep”) - trosjed: pilot i putnici su smješteni u obliku slova T, kao na triciklu: pilot je naprijed u sredini, a putnici iza jedan do drugog.
Stroj je jednomotorni, s podijeljenim protokom zraka, za koji je u njegovom prstenastom kanalu nešto ispod središta ugrađena posebna ploča. AVP brod se sastoji od tri glavna dijela: jedinice propeler-motor s prijenosom, trupa od stakloplastike i "suknje" - fleksibilne ograde za donji dio trupa - "jastučnice" zračnog jastuka, da tako kažemo . Karoserija aerodžipa.
Dvostruko je: stakloplastika, sastoji se od unutarnje i vanjske ljuske. Vanjska ljuska je prilično jednostavne konfiguracije - samo je nagnuta (oko 50° u odnosu na horizontalu) bez dna - ravna gotovo cijelom širinom i blago zakrivljena u gornjem dijelu. Pramac je zaobljen, a stražnji dio ima izgled nagnutog krmenog zrcala.
U gornjem dijelu, duž perimetra vanjske ljuske, izrezane su duguljaste rupe-žljebovi, a na dnu, s vanjske strane, kabel koji okružuje ljusku pričvršćen je u očnim vijcima za pričvršćivanje donjih dijelova segmenata na nju. .
Unutarnja školjka je složenije konfiguracije od vanjske jer ima gotovo sve elemente malog plovila (recimo gumenjaka ili čamca): bokove, dno, zakrivljene bokove, malu palubu na pramcu (samo nedostaje gornji dio krmenog zrcala) - ali izrađen kao jedan detalj.
Osim toga, u sredini kokpita uz njega je na dno zalijepljen posebno oblikovani tunel s kanisterom ispod vozačevog sjedala, u kojem se nalaze spremnik goriva i baterija te sajla za gas i sajla za upravljanje. U stražnjem dijelu unutarnje školjke nalazi se neka vrsta kakice, uzdignute i otvorene sprijeda.
Služi kao baza prstenastog kanala za propeler, a njegov palubni skakač služi kao separator protoka zraka, čiji je dio (noseći tok) usmjeren u otvor osovine, a drugi dio služi za stvaranje propulzivne vuče sila.
Svi elementi tijela: unutarnja i vanjska školjka, tunel i prstenasti kanal zalijepljeni su na staklene matrice debljine oko 2 mm na poliesterskoj smoli. Naravno, ove smole su inferiorne u odnosu na vinil esterske i epoksidne smole u adheziji, razini filtracije, skupljanju i otpuštanju štetne tvari kada se suše, ali imaju neospornu prednost u cijeni - mnogo su jeftiniji, što je važno.
Za one koji namjeravaju koristiti takve smole, podsjetit ću da prostorija u kojoj se izvode radovi mora imati dobra ventilacija i temperaturu od najmanje 22°C. Matrice su izrađene unaprijed prema master modelu od istih staklenih podloga na istoj poliesterskoj smoli, samo je debljina njihovih stijenki bila veća i iznosila je 7-8 mm (kod ljuski oko 4 mm).
Prije lijepljenja elemenata pažljivo su uklonjene sve hrapavosti i neravnine s radne površine matrice, te je tri puta prekrivena voskom razrijeđenim u terpentinu i polirana. Nakon toga se na površinu špricanjem (ili valjkom) nanosi tanki sloj (do 0,5 mm) gelcoata (lak u boji) odabrane žute boje.
Nakon što se osušila, krenulo se u proces lijepljenja školjke sljedećom tehnologijom. Najprije se valjkom premazuje voštana površina matrice i strana staklene podloge s manjim porama, a zatim se podloga položi na matricu i kotrlja dok se zrak potpuno ne ukloni ispod sloja (ako potrebno, možete napraviti mali utor u prostirci).
Na isti način postavljaju se naredni slojevi staklomate na potrebnu debljinu (4-5 mm), uz ugradnju ugradnih dijelova (metalnih i drvenih) gdje je potrebno. Višak preklopa duž rubova se reže kod lijepljenja "mokro do ruba". Preporuča se koristiti 2-3 sloja staklomat za izradu stranica trupa, a do 4 sloja za dno.
U tom slučaju trebate dodatno zalijepiti sve uglove, kao i mjesta na kojima su pričvršćeni pričvrsni elementi. Nakon što se smola stvrdne, ljuska se lako uklanja iz matrice i obrađuje: rubovi se okreću, utori se izrezuju i rupe se buše. Kako bi se osigurala nepotopivost Aerojeepa, komadi pjenaste plastike (na primjer, namještaj) zalijepljeni su na unutarnju školjku, ostavljajući samo kanale za prolaz zraka po cijelom obodu slobodnima.
Komadići pjenaste plastike zalijepljeni su zajedno smolom i pričvršćeni na unutarnju školjku trakama staklene podloge, također podmazane smolom. Nakon odvojene izrade vanjske i unutarnje ljuske, one se spajaju, pričvršćuju stezaljkama i samoreznim vijcima, a zatim spajaju (zalijepe) po obodu s trakama obložene poliesterska smola ista staklena prostirka širine 40-50 mm od koje su napravljene same školjke.
Nakon toga, tijelo se ostavi dok se smola potpuno ne polimerizira. Dan kasnije, duraluminijska traka s presjekom od 30x2 mm pričvršćena je na gornji spoj školjki duž perimetra slijepim zakovicama, postavljajući je okomito (jezici segmenata su fiksirani na njoj). Drvene vodilice dimenzija 1500x90x20 mm (duljina x širina x visina) lijepe se na donji dio dna na udaljenosti od 160 mm od ruba.
Jedan sloj staklene prostirke zalijepljen je na vrh vodilica. Na isti način, samo s unutarnje strane školjke, u krmenom dijelu kokpita, napravljena je baza od drvena ploča ispod motora. Vrijedi napomenuti da su istom tehnologijom izrade vanjske i unutarnje školjke lijepljeni manji elementi: unutarnja i vanjska školjka difuzora, volani, spremnik plina, kućište motora, vjetrobran, tunel i vozačevo sjedalo.
Za one koji tek počinju raditi s stakloplastikom, preporučujem pripremu proizvodnje čamci upravo iz tih malih elemenata. Ukupna masa tijela od stakloplastike zajedno s difuzorom i kormilima je oko 80 kg.
Naravno, proizvodnja takvog trupa može se povjeriti i specijaliziranim tvrtkama koje proizvode čamce i čamce od stakloplastike. Srećom, u Rusiji ih ima puno, a troškovi će biti usporedivi. Međutim, u procesu samostalno napravljeno Moći ćete steći potrebno iskustvo i priliku da u budućnosti sami modelirate i izrađujete razne elemente i strukture od stakloplastike. Ugradnja propelera.
Uključuje motor, propeler i prijenos koji prenosi okretni moment s prvog na drugi. Motor koji se koristi je BRIGGS & STATTION proizveden u Japanu po američkoj licenci: 2-cilindrični, u obliku slova V, četverotaktni, 31 KS. pri 3600 o/min. Njegov zajamčeni radni vijek je 600 tisuća sati.
Pokretanje se vrši električnim starterom, iz baterije, a svjećice rade iz magneta. Motor je montiran na dnu tijela Aerojeepa, a osovina glavčine propelera pričvršćena je na oba kraja za nosače u središtu difuzora, podignute iznad tijela. Prijenos momenta od izlazne osovine motora do glavčine vrši se zupčastim remenom. Pogonske i pogonske remenice su, kao i remen, nazubljene.
Iako masa motora nije tako velika (oko 56 kg), njegov položaj na dnu značajno spušta težište broda, što pozitivno utječe na stabilnost i manevarske sposobnosti stroja, posebno "aeronautičkog" jedan.
Ispušni plinovi se ispuštaju u donji protok zraka. Umjesto instaliranog japanskog, možete koristiti odgovarajuće domaće motore, na primjer, iz motornih saonica "Buran", "Lynx" i drugih. Usput, za jednostruki ili dvostruki AVP sasvim su prikladni manji motori snage oko 22 KS. S.
Propeler je šesterokraki, s fiksnim korakom (napadni kut postavljen na kopnu) lopatica. Prstenasti kanal propelera također treba smatrati sastavnim dijelom instalacije propelerskog motora, iako je njegova baza (donji sektor) sastavni dio unutrašnjeg omotača kućišta.
Prstenasti kanal, kao i tijelo, također je kompozitan, zalijepljen od vanjske i unutarnje školjke. Upravo na mjestu gdje se njegov donji sektor spaja s gornjim, ugrađena je pregradna ploča od stakloplastike: ona odvaja protok zraka koji stvara propeler (i, naprotiv, povezuje zidove donjeg sektora duž tetive).
Motor, smješten na krmenom zrcalu u kokpitu (iza naslona suvozačevog sjedala), s gornje strane prekriven je poklopcem od stakloplastike, a propeler je, osim difuzorom, također sprijeda prekriven žičanom rešetkom. Mekani elastični štitnik Aerojeepa (suknja) sastoji se od odvojenih, ali identičnih segmenata, krojenih i šivanih od guste lagane tkanine.
Poželjno je da je tkanina vodoodbojna, da se ne stvrdne na hladnoći i ne propušta zrak. Koristio sam materijal Vinyplan finske proizvodnje, ali domaća tkanina tipa perkal je sasvim prikladna. Uzorak segmenta je jednostavan, a možete ga čak i ručno šivati. Svaki segment je pričvršćen na tijelo na sljedeći način.
Jezik se postavlja preko bočne okomite šipke, s preklapanjem od 1,5 cm; na njemu je jezičac susjednog segmenta, a oba su, na mjestu preklapanja, pričvršćena za šipku posebnom krokodilskom kopčom, samo bez zubaca. I tako dalje oko cijelog perimetra Aerojeepa. Za pouzdanost, također možete staviti isječak u sredinu jezika.
Dva donja kuta segmenta slobodno su obješena pomoću najlonskih stezaljki na kabelu koji se omotava oko donji dio vanjski omotač kućišta. Ovaj kompozitni dizajn suknje omogućuje jednostavnu zamjenu neispravnog segmenta, što će trajati 5-10 minuta. Bilo bi primjereno reći da je dizajn operativan kada do 7% segmenata zakaže. Ukupno se na suknju stavlja do 60 komada.
Princip kretanja Aerojeepa je sljedeći. Nakon pokretanja motora i rada u praznom hodu uređaj ostaje na mjestu. Kako se brzina povećava, propeler počinje pokretati snažniji protok zraka. Njegov dio (veliki) stvara pogonsku silu i omogućuje plovilu kretanje prema naprijed.
Drugi dio toka ide ispod pregradne ploče u bočne zračne kanale trupa (slobodni prostor između školjki do samog pramca), a zatim kroz proreze vanjske školjke ravnomjerno ulazi u segmente.
To strujanje, istovremeno s početkom kretanja, stvara zračni jastuk ispod dna, podižući aparat iznad podloge (bilo da je to tlo, snijeg ili voda) za nekoliko centimetara. Rotaciju Aerojeepa izvode dva kormila, koja skreću struju zraka "naprijed" u stranu.
Upravljačima se upravlja s dvokrake poluge na stupu upravljača motocikla, preko Bowden sajle koja se proteže duž desne strane između školjki do jednog od kotača upravljača. Drugi upravljač je povezan s prvim krutom šipkom. Poluga za kontrolu gasa rasplinjača (analogna ručki za gas) također je pričvršćena na lijevu ručku dvokrake poluge.
Za rad lebdjelica mora biti registriran kod inspektorata lokalne samouprave male brodice(GIMS) i dobiti brodsku kartu. Za dobivanje dozvole za upravljanje čamcem potrebno je završiti i tečaj osposobljavanja za upravljanje malim čamcem. No ni ti tečajevi još uvijek nemaju instruktore za upravljanje lebdjelicama.
Stoga svaki pilot mora samostalno svladati upravljanje AVP-om, doslovno malo po malo stječući odgovarajuće iskustvo.
Hovercraft "Aerojeep": 1-segment (gusta tkanina); 2-privezna bitva (3 kom.); 3-vjetrovi vizir; 4-strana traka za pričvršćivanje segmenta; 5-ručka (2 kom.); 6-štitnik propelera; 7-prstenasti kanal; 8-kormilo (2 kom.); 9-komandna poluga na volanu; 10-otvor za pristup spremniku plina i bateriji; 11-pilotsko sjedalo; kauč za 12 putnika; 13-kućište motora; 14-motor; 15-vanjska ljuska; 16-punilo (pjena); 17-unutarnja školjka; 18-razdjelna ploča; 19-propeler; 20-glavčina propelera; 21-pogon razvodnog remena; 22-čvor za pričvršćivanje donjeg dijela segmenta
Teorijski crtež tijela: 1 - unutarnja ljuska; 2-vanjska ljuska
Dijagram prijenosa instalacije s propelerom: 1 - izlazna osovina motora; 2-pogonska nazubljena remenica; 3 - zupčasti remen; 4-pogonska nazubljena remenica; 5 - matica; 6-razmakne čahure; 7-ležaj; 8-os; 9-glavčina; 10-ležaj; 11-odstojna čahura; 12-oslonac; 13-propeler
Stup upravljača: 1-ručka; 2-kraka poluga; 3-stalak; 4 dvonošca (vidi sliku)
Shema upravljanja: 1-stup upravljača; 2-Bowden sajla, 3-jedinica za pričvršćivanje pletenice za trup (2 kom.); 4-ležaj (5 kom.); Ploča s 5 kotača (2 kom.); 6-dvokraka poluga-nosač (2 kom.); 7-spojna šipka za ploče upravljača (vidi sliku)
Fleksibilni segment ograde: 1 - zidovi; 2-poklopac s jezikom