Судно на воздушной подушке — уникальное транспортное средство, способное передвигаться по воде, земле и льду благодаря воздушной подушке. В этой статье мы рассмотрим процесс самостоятельного изготовления такого судна, что позволит вам освоить новые навыки и экспериментировать с конструкцией. Изучив предложенные этапы и рекомендации, вы сможете создать собственное судно для активного отдыха или участия в соревнованиях.
Изготовление корпуса КВП
Суда на воздушной подушке испытывают значительно меньшие нагрузки по сравнению с традиционными глиссирующими лодками и катерами. Основная нагрузка ложится на гибкое ограждение, что позволяет избежать передачи кинетической энергии на корпус. Это обстоятельство открывает возможность для установки различных типов корпусов без необходимости сложных расчетов прочности. Однако важно учитывать вес корпуса любительского катера, что должно быть отражено в теоретических чертежах.
Не менее важным фактором является сопротивление встречному воздушному потоку. Аэродинамические характеристики напрямую влияют на расход топлива, который, даже у любительских судов на воздушной подушке, сопоставим с расходом среднего внедорожника. Профессиональные аэродинамические проекты требуют значительных финансовых вложений, поэтому многие любители ориентируются на формы и линии, заимствованные у лидеров автомобильной и авиационной промышленности, не задумываясь о вопросах авторских прав.
Для создания корпуса будущего катера можно использовать деревянные рейки из ели. В качестве обшивки подойдет фанера толщиной 4 мм, которая фиксируется с помощью эпоксидного клея. Оклейка фанеры плотной тканью, например, стеклотканью, нецелесообразна из-за значительного увеличения веса конструкции. Это один из самых простых в технологическом плане способов.
Более опытные мастера создают корпуса из стеклопластика, используя собственные 3D-модели или ориентируясь на глаз. Сначала изготавливается прототип из пенопласта, с которого затем снимается матрица. Далее корпуса изготавливаются аналогично лодкам и катерам из стеклопластика.
Для обеспечения непотопляемости корпуса существует множество методов. Один из них — установка перегородок в бортовые отсеки, которые не пропускают воду. Более эффективным решением будет заполнение этих отсеков пенопластом. Также можно установить надувные баллоны под гибкое ограждение, аналогично лодкам из ПВХ.
Изготовление судна на воздушной подушке в домашних условиях вызывает интерес у многих энтузиастов. Эксперты отмечают, что такой проект требует не только технических знаний, но и навыков в области инженерии и механики. Важно учитывать, что создание подобного устройства связано с рядом сложностей, включая выбор подходящих материалов и расчет аэродинамических характеристик.
Специалисты рекомендуют начинать с изучения существующих конструкций и принципов работы судов на воздушной подушке. Это поможет избежать распространенных ошибок и повысить шансы на успешный результат. Кроме того, необходимо уделить внимание безопасности, так как работа с двигателями и электроникой может быть опасной.
В целом, эксперты подчеркивают, что самостоятельное изготовление судна на воздушной подушке — это увлекательный и познавательный процесс, который может стать отличным способом развить технические навыки и креативное мышление.
АМФИБИЯ НА «ПОДУШКЕ»
Прототипом представляемой амфибийной машины стал аппарат на воздушной подушке (АВП) под названием «Аэроджип», публикация о котором была в журнале «Моделист-конструктор» № 7 за 2007 год. Как и предшествующий аппарат, новая машина – одномоторная, одновинтовая с распределённым воздушным потоком. Эта модель тоже трёхместная, с расположением пилота и пассажиров по Т-образной схеме: пилот впереди посередине, а пассажиры – по бокам, сзади. Хотя ничто не мешает и четвёртому пассажиру расположиться за спиной водителя – длины сиденья и мощности винтомоторной установки вполне хватает.
Новая машина, кроме улучшенных технических характеристик, имеет ряд конструктивных особенностей и даже нововведений, повышающих её надёжность в эксплуатации и живучесть – всё-таки амфибия – «птица» водоплавающая. А «птицей» её называю потому, что и над водой, и над землёй передвигается она всё же по воздуху.
Конструктивно новая машина состоит из четырёх основных частей: стеклопластикового корпуса, пневмобаллона, гибкого ограждения (юбки) и винтомоторной установки.
Ведя рассказ о новой машине, неизбежно придётся повторяться – ведь конструкции во многом схожи.
Корпус амфибии идентичен прототипу как по размерам, так и по конструкции – стеклопластиковый, двойной, объёмный, состоит из внутренней и наружной оболочек. Здесь же стоит отметить, что отверстия во внутренней оболочке в новом аппарате расположены теперь не у верхней кромки бортов, а примерно посередине между ней и днищевой кромкой, что обеспечивает более быстрое и стабильное создание воздушной подушки. Сами отверстия теперь не продолговатые, а круглые, диаметром 90 мм. Их около 40 штук и расположены они равномерно по бортам и спереди.
Каждая оболочка выклеивалась в своей матрице (использованы от предыдущей конструкции) из двух-трёх слоёв стеклоткани (а днище – из четырёх слоёв) на полиэфирном связующем. Конечно, эти смолы уступают винил-эфирным и эпоксидным по адгезии, уровню фильтрации, усадке, а также выделению вредных веществ при высыхании, но имеют неоспоримое преимущество в цене – они значительно дешевле, что немаловажно. Для тех, кто намеревается использовать такие смолы, напомню, что помещение, где проводятся работы, должно иметь хорошую вентиляцию и температуру не менее +22°С.
Рис. 1. Аэроамфибия:
1 – сегмент (комплект 60 шт.); 2 – баллон; 3 – швартовная утка (3 шт.); 4 – ветровой козырёк; 5 – поручень (2 шт.); 6 – сетчатое ограждение воздушного винта; 7 – наружная часть кольцевого канала; 8 – руль направления (2 шт.); 9 – рычаг управления рулями; 10 – лючок в тоннеле для доступа к топливному баку и аккумулятору; 11 – сиденье пилота; 12 – пассажирский диван; 13 – кожух двигателя; 14 – весло (2 шт.); 15 – глушитель; 16 – наполнитель (пенопласт); 17 – внутренняя часть кольцевого канала; 18 – фонарь ходового огня; 19 – воздушный винт; 20 – втулка воздушного винта; 21 – приводной зубчатый ремень; 22 – узел крепления баллона к корпусу; 23 – узел крепления сегмента к корпусу; 24 – двигатель на мотораме; 25 – внутренняя оболочка корпуса; 26 – наполнитель (пенопласт); 27 – наружная оболочка корпуса; 28 – разделительная панель нагнетаемого воздушного потока
Матрицы изготавливались заранее по мастер-модели из таких же стекломатов на той же полиэфирной смоле, только толщина их стенок была побольше и составляла 7 -8 мм (у оболочек корпуса – около 4 мм). Перед выкпейкой элементов с рабочей поверхности матрицы были тщательно убраны все шероховатости и задиры, и она трижды покрывалась разбавленным в скипидаре воском и полировалась. После этого на поверхность распылителем (или валиком) был нанесён тонкий слой (до 0,5 мм) гелькоута (цветного лака) красного цвета.
После его высыхания начался процесс выклейки оболочки по следующей технологии. Вначале с помощью валика восковая поверхность матрицы и одна сторона стекпомата (с более мелкими порами) промазываются смолой, и затем мат укладывается на матрицу и прикатывается до полного удаления воздуха из-под слоя (при необходимости можно сделать и небольшую прорезь в мате). Таким же образом укладываются и последующие слои стекломатов до требуемой толщины (3-4 мм), с установкой, где необходимо, закладных деталей (металлических и деревянных). Излишние лоскуты по краям обрезались при вы-клейке «по-мокрому».
Рис. 2. Оболочки корпуса амфибии:
а – внешняя оболочка;
б – внутренняя оболочка;
1 – лыжа(дерево);
2 – подмоторная плита (дерево)
После изготовления по отдельности наружной и внутренней оболочек они состыковывались, скреплялись струбцинами и саморезами, а затем склеивались по периметру полосками промазанного полиэфирной смолой того же стекломата шириной 40 -50 мм, из которого были изготовлены сами оболочки. После присоединения оболочек к кромке лепестковыми заклёпками прикреплялась по периметру вертикальная бортовая планка из 2-мм дюралюминиевой полосы шириной не менее 35 мм.
Дополнительно кусочками пропитанной смолой стеклоткани следует аккуратно проклеить все углы и места вворачивания крепёжных деталей. Наружная оболочка сверху покрыта гелькоутом – полиэфирной смолой с акриловыми добавками и воском, придающими блеск и водостойкость.
Стоит отметить, что по такой же технологии (по ней изготавливались наружная и внутренняя оболочки) выклеивались и более мелкие элементы: внутренняя и наружная оболочки диффузора, рули поворота, кожух двигателя, ветроотбойник, тоннель и сиденье водителя. Бензобак (промышленный из Италии) на 12,5 л вставляется внутрь корпуса, в консоль, перед скреплением нижней и верхней части корпусов.
Днище амфибии:
внутренний оболочка корпуса с выпускными воздушными отверстиями для создания воздушной подушки; выше отверстий – ряд тросовых клипс для зацепления концов платка сегмента юбки; к днищу приклеены две деревянные лыжи
Тем, кто только начинает работать со стеклопластиком, рекомендую начинать изготовление катера именно с этих мелких элементов. Полная масса стеклопластикового корпуса вместе с лыжами и полосой из алюминиевого сплава, диффузором и рулями направления – от 80 до 95 кг.
Пространство между оболочками служит воздуховодом по периметру аппарата от кормы по обоим бортам к носу. Верхняя и нижняя части этого пространства заполнены строительным пенопластом, который обеспечивает оптимальное сечение воздушных каналов и дополнительную плавучесть (а соответственно и живучесть) аппарату. Куски пенопласта склеивались между собой всё тем же полиэфирным связующим, а к оболочкам приклеивались полосами стеклоткани, тоже пропитанной смолой. Далее из воздушных каналов воздух выходит наружу через равномерно расположенные отверстия диаметром 90 мм в наружной оболочке, «упирается» в сегменты юбки и создаёт под аппаратом воздушную подушку.
К днищу наружной оболочки корпуса для защиты от повреждений приклеены снаружи пара продольных лыж из деревянных брусков, а в кормовой части кокпита (то есть изнутри) – под-моторная деревянная плита.
Баллон. Новая модель катера на воздушной подушке имеет чуть ли не вдвое большее водоизмещение (350 – 370 кг), чем прежняя. Этого удалось добиться за счёт установки надувного баллона между корпусом и сегментами гибкого ограждения (юбкой). Баллон выклеен из плёночного на лавсановой основе ПХВ материала Уіпуріап финского производства плотностью 750 г/м2 по форме корпуса в плане. Материал прошёл испытания на больших промышленных судах на воздушной подушке, таких как «Хиус», «Пегас», «Марс». Для повышения живучести баллон может состоять из нескольких отсеков (в данном случае – из трёх, каждый имеет свой клапан наполнения). Отсеки в свою очередь могут разделяться и вдоль пополам продольными перегородками (но такой их вариант исполнения пока ещё только в проекте). При такой конструкции пробитый отсек (или даже два) позволит продолжить движение по маршруту, а тем более добраться до берега для ремонта. Для экономного раскроя материала баллон разделён на четыре секции: носовая, две боркормовая. Каждая секция, в свою очередь, склеивается из двух частей (половинок) оболочки: нижней и верхней – их выкройки зеркально отображённые. В данном варианте баллона отсеки и секции не совпадают.
Рис. 3. Баллон:
а – внешняя оболочка; б – внутренняя оболочка; 1 – носовая секция; 2 – бортовая секция (2 шт.); 3 – кормовая секция; 4 – перегородка (3 шт.); 5 – клапаны (3 шт.); 6 – ликтрос; 7 – фартук
По верху баллона приклеен «ликтрос» – полоса из сложенного вдвое материала Vinyplan 6545 «Арктик», с вложенным по сгибу плетёным капроновым шнуром, пропитанным клеем «900И». «Ликтрос» прикладывается к бортовой планке, и с помощью пластмассовых болтов баллон крепится к алюминиевой полосе, закреплённой на корпусе. Такая же полоса (только без вложенного шнура) приклеена к баллону и снизу-спереди («на полвосьмого»), так называемый «фартук» – к которому привязываются верхние части сегментов (язычки) гибкого ограждения. Позднее к передней части баллона был приклеен резиновый бампер-отбойник.
Мягкое эластичное ограждение «Аэроджипа» (юбка) состоит из отдельных, но одинаковых элементов -сегментов, выкроенных и сшитых из плотной лёгкой ткани или плёночного материала. Желательно, чтобы ткань была водоотталкивающей, не твердела на морозе и не пропускала воздух.
Я использовал опять же материал Vinyplan 4126, только плотностью поменьше (240 г/м2), но вполне подойдёт отечественная ткань типа перкаль.
Сегменты имеют несколько меньший размер, чем на «безбаллонной» модели. Выкройка сегмента несложная, и сшить его можно самому даже вручную, либо сварить токами высокой частоты (ТВС).
Читайте также:
Сегменты привязываются язычком крышки к ликпазу баллона (два – одним концом, при этом узелки находятся внутри под юбкой) по всему периметру «Аэроамфибии». Два же нижних угла сегмента с помощью капроновых строительных хомутиков подвешиваются свободно к стальному тросику диаметром 2 – 2,5 мм, обхватывающим нижнюю часть внутренней оболочки корпуса. Всего в юбке размещается до 60 сегментов. Стальной трос диаметром 2,5 мм крепится к корпусу посредством клипс, которые в свою очередь притягиваются к внутренней оболочке лепестковыми заклёпками.
Рис. 4. Сегмент:
1 – платок (материал «Виниплан 4126»); 2 – язычок (материал «Виниплан 4126»); 3 – накладка (ткань «Арктик»)
Такое крепление сегментов юбки не намного превышает время замены вышедшего из строя элемента гибкого ограждения, по сравнению с предыдущей конструкцией, когда каждый крепился по отдельности. Но как показала практика, юбка оказывается работоспособной даже при выходе из строя до 10% сегментов и частой замены их и не требуется.
Рис.5 Схеммы крепления баллона и сегментов к оболочкам корпуса:
1 – наружная оболочка корпуса; 2 – внутренняя оболочка корпуса; 3- накладка (стеклопластик) 4 — планка (дюралюминий, полоса 30х2); 5 – шуруп-саморез; 6 – ликтрос баллона; 7 – пластмассовый болт; 8 – баллон; 9 – фартук баллона; 10 – сегмент; 11 – шнуровка; 12 – клипса; 13-хомут(пластмассовый); 14-трос d2,5; 15-вытяжнаязаклёпка; 16-люверс
Винтомоторная установка состоит из двигателя, шестилопастного воздушного винта (вентилятора) и трансмиссии.
Двигатель – РМЗ-500 (аналог «Ротакс 503») от снегохода «Тайга». Выпускается ОАО «Русская механика» по лицензии австрийской фирмы Rotax. Мотор двухтактный, с лепестковым впускным клапаном и принудительным воздушным охлаждением. Зарекомендовал себя как надёжный, достаточно мощный (около 50 л.с.) и не тяжёлый (около 37 кг), а главное -сравнительно недорогой агрегат. Топливо – бензин марки АИ-92 в смеси с маслом для двухтактных двигателей (например, отечественное МГД-14М). Средний расход топлива – 9 – 10 л/ч. Смонтирован двигатель в кормовой части аппарата, на мотораме, прикреплённой к днищу корпуса (а точнее -к подмоторной деревянной плите). Моторама стала выше. Это сделано для удобства очистки кормовой части кокпита от снега и льда, которые попадают туда через борта и скапливаются там, и замерзают при остановке.
Рис. 6. Трансмиссия и узлы крепления винтомоторной установки:
1 – выходной вал двигателя; 2 – ведущий зубчатый шкив (32 зуба); 3 – зубчатый ремень; 4 – ведомый зубчатый шкив; 5 – гайка М20 крепления оси; 6 – дистанционные втулки (3 шт.); 7 – подшипник (2 шт.); 8 – ось; 9 – втулка винта; 10 – задняя подкосная опора; 11 – передняя надмоторная опора; 12 — передняя подкосная опора-двунога (на чертеже не показана, см. фото); 13 – наружная щёчка; 14 – внутренняя щёчка
Воздушный винт – шестилопастный, фиксированного шага, диаметром 900 мм. (Была попытка установить два пятилопастных соосных винта, но она оказалась неудачной). Втулка винта -дюралюминиевая, литая. Лопасти – стеклопластиковые, с напылением гелькоутом. Ось втулки винта была удлинена, хотя на ней остались прежние подшипники 6304. Смонтирована ось на стойке над двигателем и закреплена здесь двумя распорками: двухлучевой – спереди и трёхлучевой – сзади. Перед винтом расположена сетчатая решётка ограждения, а сзади – перья воздушного руля.
Передача крутящего момента (вращения) с выходного вала двигателя на втулку воздушного винта осуществляется через зубчатый ремень с передаточным отношением 1:2,25 (ведущий шкив имеет 32 зуба, а ведомый – 72).
Воздушный поток от винта распределён перегородкой в кольцевом канале на две неравные части (примерно 1:3). Меньшая его часть идёт под днище корпуса на создание воздушной подушки, а большая – на образование пропульсивной силы (тяги) для передвижения. Несколько слов об особенностях вождения амфибии, конкретно – о начале движения. При работе двигателя на холостом ходу аппарат остаётся неподвижным. При увеличении числа его оборотов, амфибия сначала приподнимается над опорной поверхностью, а затем начинает движение вперёд при оборотах от 3200 – 3500 в минуту. В этот момент важно, особенно при трогании с грунта, чтобы пилот сначала приподнял заднюю часть аппарата: тогда кормовые сегменты ни за что не зацепятся, а передние проскользят по неровностям и препятствиям.
Рис. 7. Подмоторная рама:
1 – основание (стальной лист s6, 2 шт.); 2 – портальная стойка (стальной лист s4,2 шт.); 3 – перемычка (стальной лист s10, 2 шт.)
Управление «Аэроджипом» (изменение направления движения) осуществляется аэродинамическими рулями направления, закреплёнными шарнирно за кольцевым каналом. Отклонение руля производится посредством двухплечего рычага (руля мотоциклетного типа) через итальянский боуденовский трос, идущий к одной из плоскостей аэродинамического руля. Другая плоскость соединена с первой жёсткой тягой. На левой рукоятке рычага закреплена манетка управления дроссельной заслонкой карбюратора или «курок» от снегохода «Тайга».
Рис. 8. Схема рулевого управления:
1 – руль; 2 – боуденовский трос; 3 – узел крепления оплётки к корпусу (2 шт.); 4 – боуденовская оплётка троса; 5 – рулевая панель; 6 – рычаг; 7 – тяга (качалка условно не показана); 8 – подшипник (4 шт.)
Торможение осуществляется «сбросом газа». При этом пропадает воздушная подушка и аппарат корпусом ложится на воду (или лыжами – на снег или грунт) и останавливается за счёт трения.
Электрооборудование и приборы. Аппарат снабжён аккумуляторной батареей, тахометром со счётчиком моточасов, вольтметром, индикатором температуры головки двигателя, галогенными фарами, кнопкой и чекой выключения зажигания на руле и др. Двигатель запускается электростартёром. Возможна установка любых других приборов.
Амфибийный катер получил название «Рыбак-360». Он прошёл ходовые испытания на Волге: в 2010 г. на слёте в посёлке Эммаус под Тверью, в Нижнем Новгороде. Участвовал по просьбе Москомспорта в показательных выступлениях на празднике, посвящённом дню ВМФ в Москве на Гребном канале.
Технические данные «Аэроамфибии»:
Габаритные размеры, мм: длина……………………………………………………………………..3950 ширина…………………………………………………………………..2400 высота…………………………………………………………………….1380 Мощность двигателя, л.с……………………………………………….52 Масса, кг…………………………………………………………………….150 Грузоподъёмность, кг………………………………………………….370 Запас топлива, л…………………………………………………………….12 Расход топлива, л/ч………………………………………………..9 — 10 Преодолеваемые препятствия: подъём, град……………………………………………………………….20 волна, м……………………………………………………………………0,5 Крейсерская скорость, км/ч: по воде……………………………………………………………………….50 по грунту……………………………………………………………………54 по льду……………………………………………………………………….60
М. ЯГУБОВ Почётный изобретатель г. Москвы
| Этап изготовления | Необходимые материалы и инструменты | Описание действий |
|---|---|---|
| 1. Проектирование и планирование | Бумага, карандаш, линейка, калькулятор, доступ к интернету (для поиска чертежей и расчетов) | Определите размеры судна, грузоподъемность, тип двигателя, форму юбки. Создайте чертежи и схемы. Рассчитайте необходимые параметры (мощность двигателя, площадь юбки). |
| 2. Изготовление платформы (основания) | Фанера (влагостойкая), пенопласт (для плавучести), клей для дерева, саморезы, электролобзик, шуруповерт, рулетка, угольник | Вырежьте из фанеры основание судна. Прикрепите пенопласт для обеспечения плавучести и жесткости. Соберите каркас, если требуется. |
| 3. Изготовление юбки (гибкого ограждения) | Прочная, водонепроницаемая ткань (ПВХ, брезент), швейная машинка (промышленная), нитки (прочные), ножницы, клей для ткани, люверсы, шнур | Вырежьте детали юбки по чертежам. Сшейте их, формируя камеру для воздуха. Установите люверсы для крепления к платформе. |
| 4. Установка двигателя и вентилятора | Двигатель (бензиновый или электрический), вентилятор (пропеллер), крепления для двигателя, ремень/цепь (если требуется), защитный кожух, инструменты для монтажа | Закрепите двигатель на платформе. Установите вентилятор, обеспечив его надежное крепление и защиту. Подключите систему подачи воздуха в юбку. |
| 5. Система управления | Руль (или джойстик), тросы, рычаги управления двигателем, сиденье, приборная панель (по желанию) | Установите систему рулевого управления. Подключите рычаги для регулировки оборотов двигателя. Оборудуйте место для пилота. |
| 6. Тестирование и доработка | Защитные очки, спасательный жилет, огнетушитель | Проведите испытания на воде (или ровной поверхности). Оцените устойчивость, управляемость, скорость. Внесите необходимые корректировки в конструкцию. |
Интересные факты
Вот несколько интересных фактов о самостоятельном изготовлении судна на воздушной подушке:
-
Принцип работы: Судно на воздушной подушке использует принцип подъемной силы, создаваемой потоком воздуха, который выталкивается вниз через специальные каналы. Это позволяет ему “плавать” над поверхностью, что снижает трение и позволяет двигаться по различным типам местности, включая воду, лед и даже сушу.
-
Материалы и технологии: Для самостоятельного изготовления судна на воздушной подушке можно использовать доступные материалы, такие как фанера, пластиковые листы и легкие металлы. Современные технологии, такие как 3D-печать, также могут быть применены для создания деталей и компонентов, что делает процесс более доступным и интересным.
-
Эксперименты с дизайном: Создание судна на воздушной подушке предоставляет возможность экспериментировать с различными формами и размерами. Изменение конструкции корпуса и формы подушки может значительно повлиять на эффективность и маневренность судна, что делает проектирование увлекательным и творческим процессом.
Рекомендуем почитать
-
ИДЕНТИФИКАТОР ТРАНЗИСТОРОВ Устройство предназначено для определения типа проводимости, конфигурации выводов и проверки работоспособности переходов биполярных транзисторов малой и средней мощности. Принципиальная электрическая схема данного устройства…
-
ПАЛАТОЧНЫЙ ЯКОРЬ Чем же отличается неумелый турист от опытного? В том числе тем, что первый берет с собой в поход топор для рубки дров или изготовления колышков для палатки. А опытный турист и без топора сможет обойтись, а с колышками…
Силовая установка СВП
Основной вопрос — сколько, и он встречает конструктора на всем пути проектирования силовой системы. Сколько двигателей, сколько должна весить рама и двигатель, сколько вентиляторов, сколько лопастей, сколько оборотов, сколько градусов сделать угол атаки и в конце концов сколько это будет стоить. Именно данный этап является наиболее затратным, ведь в кустарных условиях невозможно соорудить двигатель внутреннего сгорания или лопасть вентилятора с нужным КПД и уровнем шума. Такие вещи приходится покупать, и стоят они не дешего.
Сложнейшим этапом сборки оказался монтаж гибкого ограждения катера, удерживающего воздушную подушку точно под корпусом. Известно, что из-за постоянного контакта с пересеченной местностью она склонна к быстрому износу. Поэтому для ее создания была использована брезентовая ткань. Сложная конфигурация стыков ограждения потребовала расхода такой ткани в количестве 14 метров. Его износостойкость можно увеличить за счет пропитки резиновым клеем с добавлением алюминиевой пудры. Такое покрытие имеет огромное практическое значение. В случае износа или разрывов гибкого ограждения его можно без труда восстановить. По аналогии с наращиванием автомобильного протектора. По словам автора проекта, перед тем как приступить к изготовлению ограждения, следует запастись максимальным терпением.
Установка готового ограждения, как и сборка самого корпуса, должны выполняться при условии нахождения будущего катера вверх килем. После раскантовки корпуса можно устанавливать силовую установку. Для этой операции понадобится шахта размерами 800 на 800. После того как система управления будет подведена к двигателю, наступает наиболее волнительный во всем процессе момент — испытание катера в реальных условиях.
Читать также: Колесные болты фольксваген поло седан
Самодельное судно на воздушной подушке которое может передвигаться по суше, воде, по льду и глубокому снегу: фото постройки с описанием, а также видео испытаний вездехода на воздушной подушке.
Технические характеристики транспортного средства:
- Длинна – 3,4 м.
- Ширина – 1,8 м.
- Высота – 1,3 м.
- Масса – 150 кг.
Двигатель – «Lifan» мощностью 15 л. с.
Установка винтомоторная – диаметр 0,9 м.
Винт — «Hascon wing».
Грузоподъёмность судна — 250 кг.
Судно может парить над поверхностью на высоте 17 см.
Физические принципы работы СВП
Высокая проходимость транспортных средств данного типа достигается благодаря низкому удельному давлению, которое они оказывают на поверхность. Это можно объяснить следующим образом: площадь контакта транспортного средства равна или даже превышает его собственную площадь. В энциклопедических словарях суда на воздушной подушке описываются как транспортные средства, использующие динамически создаваемую опорную тягу.
Как крупные, так и малые суда на воздушной подушке поднимаются над поверхностью на высоте от 100 до 150 мм. В специальном устройстве, расположенном под корпусом, создается избыточное давление воздуха. Это позволяет машине оторваться от опоры и устранить механический контакт, что значительно снижает сопротивление движению. Основные энергетические затраты направлены на поддержание воздушной подушки и разгон аппарата в горизонтальной плоскости.
Фото сборки самоделки и описание.
Корпус судна имеет форму лодки, изготовлен из стеклопластика, стеклоткань пропитывается эпоксидной смолой, когда смола застывает, она образует прочное соединение которое можно шлифовать и окрашивать.
Здесь установлен двигатель китайского производства «Лифан», мощностью 15 л. с, впоследствии автор его доработал и увеличил мощность до 23 л. с.
Управление транспортным средством осуществляется поворотом двух задних хвостовиков размещённых сразу на вентилятором.
Изготовление воздушной подушки.
Винт был приобретён марки «Hascon wing» и установлен на двигатель.
Конструкция этого средства передвижения довольно проста, двигатель вращает вентилятор который в свою очередь нагнетает по воздуховоду мощный поток воздуха под подушку тем самым воздух под давлением поднимает судно на высоту 15 — 17 см над поверхностью. Часть потока воздуха от вентилятора направляется от кормы лодки, что придаёт движение судну вперёд.
Для поворотов используются два рулевые хвостовика.
Максимальная скорость вездехода — 60 км/ч. Расход топлива примерно 20 литров на 5 часов (хватает на 200 км пути).
Рекомендую посмотреть видео испытаний этого судна на воздушной подушке.
Ховеркрафт – это транспортное средство, способное перемещаться как по воде, так и по суше. Подобное средство передвижения совсем не сложно сделать своими руками.
Составление проекта: выбор рабочей схемы
Для создания работающего макета судна на воздушной подушке необходимо подобрать оптимальную конструкцию корпуса, соответствующую заданным условиям. Чертежи таких судов можно найти на специализированных сайтах, где представлены патенты с детальным описанием различных схем и методов их реализации. Практика показывает, что одним из наиболее эффективных решений для эксплуатации на водной поверхности и твердом грунте является камерный метод формирования воздушной подушки.
В нашей модели будет использована традиционная двухмоторная схема, включающая один нагнетающий и один толкающий силовой привод. Малогабаритные суда на воздушной подушке, созданные своими руками, по сути, представляют собой уменьшенные копии крупных аппаратов. Тем не менее, они наглядно иллюстрируют преимущества таких транспортных средств по сравнению с другими видами передвижения.
Что такое “ховеркрафт”?
Это аппарат, где совмещены функции автомобиля и лодки. В результате этого получилось судно на воздушной подушке (СВП), обладающее уникальными характеристиками проходимости, без потерь скорости при движении по воде благодаря тому, что корпус судна перемещается не по воде, а над ее поверхностью. Это дало возможность двигаться по воде гораздо быстрее, за счет того, что сила трения водных масс не оказывает никакого сопротивления.
Хотя судно на воздушной подушке и обладает рядом достоинств, его область применения не получила столь широкого распространения. Дело в том, что не по любой поверхности этот аппарат может передвигаться без особых проблем. Для него нужна мягкая песчаная или грунтовая почва, без наличия камней и других преград. Наличие асфальта и других твердых оснований может привести в негодность днище судна, которое создает воздушную подушку при движении. В связи с этим, “ховеркрафты” используются там, где нужно больше плыть и меньше ехать. Если наоборот, то лучше воспользоваться услугами автомобиля-амфибии с колесами. Идеальные условия их применения – это труднопроходимые болотистые места, где кроме судна на воздушной подушке (СВП) никакой другой транспорт проехать не сможет. Поэтому СВП и не получили столь широкого распространения, хотя подобным транспортом пользуются спасатели некоторых стран, таких как Канада, например. По некоторым данным, СВП находятся на вооружении стран НАТО.
Как приобрести подобный транспорт или как его сделать своими руками?
Ховеркрафт представляет собой довольно дорогой вид транспорта, стоимость которого может достигать 700 тысяч рублей. В то же время, транспортные средства типа “скутер” стоят в десять раз дешевле. Однако стоит отметить, что заводские модели отличаются более высоким качеством по сравнению с самодельными вариантами. Кроме того, их надежность значительно выше. Заводские ховеркрафты также сопровождаются гарантиями от производителя, чего нельзя сказать о конструкциях, собранных в домашних условиях.
Заводские ховеркрафты, как правило, предназначены для узкоспециализированных задач, таких как рыбалка, охота или работа в специальных службах. Самодельные суда на воздушной подушке встречаются крайне редко, и на это есть несколько причин.
К основным причинам можно отнести:
- Высокую стоимость и дорогостоящее обслуживание. Ключевые компоненты таких аппаратов быстро изнашиваются, что требует их замены. Каждый ремонт обходится в приличную сумму. Поэтому позволить себе такой аппарат может только обеспеченный человек, и даже он подумает дважды, стоит ли связываться с подобным. Мастерские, занимающиеся ремонтом, встречаются нечасто, как и сами самодельные ховеркрафты. В итоге, более разумным решением будет приобрести гидроцикл или квадроцикл для передвижения по воде.
- Рабочие модели создают много шума, поэтому передвигаться на них можно только в наушниках.
- При движении против ветра значительно снижается скорость и увеличивается расход топлива. Таким образом, самодельные ховеркрафты скорее служат демонстрацией мастерства их владельца. Управлять таким судном нужно уметь не только на уровне вождения, но и в плане ремонта, без значительных финансовых затрат.
Купить судно на воздушной подушке или сделать своими руками?
Ховеркрафты довольно дороги, к примеру, средненькая модель стоит около 700 тысяч рублей, тогда как тот же мотороллер «скутер» можно купить в 10 раз дешевле. Но безусловно, платя деньги, вы получаете заводское качество, и можете быть уверены, что судно не развалится прямо под вами, хотя такие случаи и бывали, но все же вероятность здесь ниже, чем применительно к самодельному.
Кроме того производители продают в основном «профессиональные» СВП для рыболовов, охотников, и всевозможных служб. Любительские же судна можно встретить крайне редко, и в основном они являются продуктами ручной работы, в силу, опять таки, их невысокой популярности в народе. Почему ховеркрафты не завоевали большую любовь
Основные причины:
- Высокая цена и дорогое обслуживание. Дело в том, что детали и функциональные узлы СВП очень быстро изнашиваются и требуют замены, а покупка и установка также стоят немалых денег. Поэтому его может позволить себе только богатый человек, но даже для него каждый раз отвозить сломанное судно в ремонтный цех очень неудобно, поскольку таких мастерских единицы, и находятся они, в основном, только в крупных городах. Поэтому в качестве игрушки, выгоднее купить, например, квадро- или гидроцикл.
- Из-за винтов они очень шумят, поэтому ездить можно только в наушниках.
- Нельзя плыть и ехать против ветра, поскольку сильно снижается скорость. Любительские СВП были и остаются лишь способом проявления своих конструкторских способностей для тех, кто может сам их обслуживать и чинить.
Процесс изготовления СВП своими руками
Собрать качественный СВП в домашних условиях — задача не из легких. Для этого нужны определенные ресурсы, стремление и навыки, а также желательно наличие технического образования. Если такового нет, лучше отказаться от идеи создания аппарата, так как это может привести к серьезным последствиям при первых испытаниях.
Процесс начинается с создания эскизов, которые затем преобразуются в рабочие чертежи. При разработке эскизов важно помнить, что аппарат должен иметь обтекаемую форму, чтобы минимизировать сопротивление во время движения. На этом этапе следует учитывать, что это, по сути, воздушное средство, хотя и движется близко к земле. Если все аспекты учтены, можно переходить к разработке чертежей.
На изображении представлен эскиз СВП, разработанный Канадской службой спасения.
Технические данные аппарата
Как правило, все судна на воздушной подушке способны развивать приличную скорость, которую не сможет развить никакая лодка. Это если учесть, что лодка и СВП имеют одинаковую массу и мощность двигателя.
При этом, предложенная модель одноместного судна на воздушной подушке рассчитана на пилота весом от 100 до 120 килограммов.
Что касается управления транспортным средством, то оно довольно специфичное и в сравнении с управлением обычной моторной лодкой никак не вписывается. Специфика связана не только с наличием большой скорости, но и способом передвижения.
Основной нюанс связан с тем, что на поворотах, особенно на больших скоростях, судно сильно заносит. Чтобы подобный фактор свести к минимуму, необходимо на поворотах наклоняться в сторону. Но это кратковременные трудности. Со временем техника управления осваивается и на СВП можно показывать чудеса маневренности.
Какие нужны материалы?
Для создания вашего собственного транспортного средства вам в первую очередь понадобятся фанера, пенопласт и уникальный конструкторский набор от компании “Юниверсал Ховеркрафт”. Этот набор включает все необходимые материалы для самостоятельной сборки. В него входят изоляционные материалы, винты, ткань для воздушной подушки, специальный клей и многое другое. Заказать этот комплект можно на официальном сайте, стоимость составляет 500 долларов. Также в наборе предусмотрены различные варианты чертежей для сборки судна на воздушной подушке.
Как изготовить корпус?
Поскольку чертежи уже имеются, то форму судна следует привязать к готовому чертежу. Но если имеется техническое образование, то, скорее всего, будет построено судно не похожее ни на какой из вариантов.
Читать также: В каком случае разрешается эксплуатация легкового автомобиля
Днище судна изготавливается из пенопласта, толщиной 5-7 см. Если нужен аппарат для перевозки больше, чем одного пассажира, то снизу крепится еще один такой лист пенопласта. После этого, в днище делаются два отверстия: одно предназначается для потока воздуха, а второе для обеспечения подушки воздухом. Вырезаются отверстия с помощью электрического лобзика.
На следующем этапе осуществляют герметизацию нижней части транспортного средства от влаги. Для этого, берется стекловолокно и клеится на пенопласт с помощью эпоксидного клея. При этом, на поверхности могут образоваться неровности и воздушные пузыри. Чтобы от них избавиться, поверхность покрывается полиэтиленом, а сверху еще и одеялом. Затем, на одеяло ложится еще один слой пленки, после чего она фиксируется к основанию скотчем. Из этого “бутерброда” лучше выдуть воздух, воспользовавшись пылесосом. По истечении 2-х или 3-х часов эпоксидная смола застынет и днище будет готовым к дальнейшим работам.
Верх корпуса может иметь произвольную форму, но учитывать законы аэродинамики. После этого приступают к креплению подушки. Самое главное, чтобы в нее поступал воздух без потерь.
Трубу для мотора следует использовать из стирофома. Здесь главное, угадать с размерами: если труба будет слишком большой, то не получится той тяги, которая необходима для подъема СВП. Затем следует уделить внимание креплению мотора. Держатель для мотора – это своеобразный табурет, состоящий из 3-х ножек, прикрепленных к днищу. Сверху этой “табуретки” и устанавливается двигатель.
Какой нужен двигатель?
Существует два основных подхода: первый — это использование мотора от компании “Юниверсал Ховеркрафт”, либо можно выбрать любой другой подходящий двигатель. Например, двигатель от бензопилы обладает достаточной мощностью для создания самодельного устройства. Если вы стремитесь к более высокой производительности, стоит рассмотреть возможность установки более мощного мотора.
Рекомендуется применять лопасти, изготовленные на заводе (те, что идут в комплекте), поскольку их балансировка требует высокой точности, и выполнить это в домашних условиях бывает довольно сложно. В противном случае, если лопасти будут разбалансированы, это может привести к повреждению всего двигателя.
Насколько надежным может быть СВП?
Как показывает практика, заводские судна на воздушной подушке (СВП) приходится ремонтировать где-то один раз в полгода. Но это неполадки несущественные и не требуют серьезных затрат. В основном, отказывает подушка и система подачи воздуха. Вообще-то, вероятность того, что самодельное устройство развалится в процессе эксплуатации, очень мала, если “ховеркрафт” собран грамотно и правильно. Чтобы это случилось, нужно на большой скорости налететь на какое-нибудь препятствие. Несмотря на это, воздушная подушка все же способна защитить устройство от серьезных поломок.
Спасатели, работающие на подобных аппаратах в Канаде, ремонтируют их быстро и грамотно. Что касается подушки, то ее реально отремонтировать в условиях обычного гаража.
Подобная модель будет надежной, если:
- Используемые материалы и детали были надлежащего качества.
- На аппарате установлен новый двигатель.
- Все соединения и крепления выполнены надежно.
- Изготовитель обладает всеми необходимыми навыками.
Если СВП изготавливается как игрушка для ребенка, то в данном случае желательно, чтобы присутствовали данные хорошего конструктора. Хотя и это не показатель для того, чтобы детей сажать за руль этого транспортного средства. Это ведь не автомобиль и не лодка. Управлять СВП не так просто, как кажется.
С учетом этого фактора, нужно сразу приступать к изготовлению двухместного варианта, чтобы контролировать действия того, кто будет сидеть за рулем.
Надежно ли судно на воздушной подушке?
Заводские суда на воздушной подушке при интенсивной эксплуатации могут ломаться примерно раз в полгода, однако все эти неисправности не требуют серьезного ремонта. Наиболее часто выходят из строя подушка и система подачи воздуха. Вероятность того, что правильно собранный ховеркрафт разрушится у вас под ногами, крайне мала; для этого нужно на большой скорости столкнуться с крупным камнем или бревном. Даже в таком случае существует вероятность, что воздушная подушка вас защитит.
В Канаде спасатели, использующие такие суда, производят их ремонт прямо на месте, а проблемы с подушкой устраняются в специализированных мастерских.
Описываемая модель, в целом, надежна, но только при соблюдении следующих условий:
- Использованы качественные материалы, включая клеи и эпоксидные составы.
- Двигатель не исчерпал свой ресурс.
- Соединения выполнены надежно.
- Таким образом, уровень доверия к вашему ховеркрафту полностью зависит от ваших навыков.
Если вы собираете СВП в качестве игрушки для ребенка, разумнее будет приобрести готовую модель. В противном случае вам понадобятся отличные навыки конструктора. Если же вы создаете его для собственного удовольствия и не обладаете значительным техническим опытом, лучше не позволять детям управлять судном.
Существует еще один вариант — создать двухместный ховеркрафт с системой безопасности, при этом ребенок будет сидеть спереди, а вы — сзади, между ним и двигателем.
Тестирование и настройка судна на воздушной подушке
Тестирование и настройка судна на воздушной подушке являются важными этапами в процессе его создания. Эти действия позволяют убедиться в том, что судно функционирует должным образом, и выявить возможные недостатки, которые могут повлиять на его производительность и безопасность. В данном разделе мы рассмотрим основные шаги, которые необходимо предпринять для успешного тестирования и настройки вашего судна.
Подготовка к тестированию
Перед началом тестирования необходимо убедиться, что все компоненты судна установлены правильно и функционируют. Проверьте следующие элементы:
- Двигатель: Убедитесь, что двигатель работает без перебоев и способен развивать необходимую мощность.
- Система воздушной подушки: Проверьте целостность и герметичность подушки, а также работоспособность насосов, отвечающих за её накачку.
- Управляющие системы: Убедитесь, что все элементы управления (рули, педали и т.д.) функционируют корректно и реагируют на команды.
Проведение тестов
Тестирование судна на воздушной подушке можно разделить на несколько этапов:
- Стационарные испытания: На этом этапе судно проверяется в неподвижном состоянии. Запустите двигатель и проверьте работу системы воздушной подушки. Убедитесь, что подушка надувается равномерно и судно не имеет заметных утечек воздуха.
- Динамические испытания: После успешного завершения стационарных испытаний можно переходить к динамическим. Для этого необходимо выбрать безопасное место, например, водоем с небольшой волной. Запустите судно и проверьте его маневренность, скорость и устойчивость на воде.
- Тестирование на различных поверхностях: Судно на воздушной подушке должно быть способно передвигаться как по воде, так и по суше. Проведите тесты на различных типах поверхности, таких как песок, трава и лед, чтобы убедиться в универсальности судна.
Настройка судна
После проведения тестов может возникнуть необходимость в настройке различных систем судна для улучшения его характеристик:
- Регулировка мощности двигателя: Если судно не развивает необходимую скорость, возможно, потребуется увеличить мощность двигателя или изменить передаточное отношение.
- Настройка системы управления: Проверьте, насколько быстро и точно судно реагирует на команды. При необходимости отрегулируйте углы наклона рулей и другие элементы управления.
- Оптимизация воздушной подушки: Убедитесь, что подушка надувается до оптимального давления. Это может потребовать регулировки насосов или изменения конструкции подушки.
Финальные проверки
После всех настроек проведите финальные проверки, чтобы убедиться, что судно готово к эксплуатации. Повторите динамические испытания и убедитесь, что все системы работают корректно. Также рекомендуется провести тесты с грузом, чтобы проверить, как судно ведет себя при полной нагрузке.
Тестирование и настройка судна на воздушной подушке — это ключевые этапы, которые помогут вам создать безопасное и эффективное средство передвижения. Не забывайте документировать все результаты тестов и настройки, чтобы в будущем иметь возможность улучшать конструкцию и устранять возможные недостатки.
Вопрос-ответ
Какие материалы понадобятся для постройки судна на воздушной подушке?
Для изготовления судна на воздушной подушке вам понадобятся легкие и прочные материалы, такие как фанера или композитные материалы для корпуса, а также пленка или ткань для создания подушки. Кроме того, вам понадобятся моторы для создания воздушного потока, вентиляторы и элементы управления.
Как обеспечить безопасность при эксплуатации судна на воздушной подушке?
Для обеспечения безопасности важно следовать инструкциям по сборке и эксплуатации, использовать защитное оборудование, такое как спасательные жилеты, и проводить регулярные проверки технического состояния судна. Также рекомендуется избегать эксплуатации в неблагоприятных погодных условиях и на участках с большим количеством препятствий.
Какой принцип работы судна на воздушной подушке?
Судно на воздушной подушке работает на основе принципа создания воздушной подушки, которая поддерживает его над поверхностью. Вентиляторы или моторы нагнетают воздух под корпус, создавая давление, которое поднимает судно. Это позволяет ему двигаться по различным поверхностям, включая воду, землю и лед.
Советы
СОВЕТ №1
Перед началом сборки судна на воздушной подушке тщательно изучите все необходимые материалы и инструменты. Убедитесь, что у вас есть доступ к качественным компонентам, таким как мотор, вентилятор и прочные материалы для корпуса, чтобы обеспечить безопасность и долговечность вашего судна.
СОВЕТ №2
Создайте детальный план и чертежи вашего судна. Это поможет вам визуализировать конечный результат и избежать ошибок в процессе сборки. Убедитесь, что вы учли все размеры и пропорции, чтобы судно было сбалансированным и устойчивым на воде.
СОВЕТ №3
Тщательно протестируйте ваше судно на воздушной подушке после завершения сборки. Начните с небольших испытаний в безопасной среде, чтобы убедиться, что все системы работают правильно, и внесите необходимые коррективы перед полноценным использованием.
СОВЕТ №4
Не забывайте о безопасности. Используйте защитное снаряжение во время работы с инструментами и при тестировании судна. Также ознакомьтесь с правилами эксплуатации судов на воздушной подушке, чтобы избежать неприятных ситуаций на воде.
