Σπιτικό hovercraft. Φτιάξτο μόνος σου αμφίβιο σκάφος. Σπιτικό hovercraft. Τι υλικά χρειάζονται
Τα χαρακτηριστικά υψηλής ταχύτητας και οι αμφίβιες δυνατότητες των χόβερκραφτ (AHV), καθώς και η σχετική απλότητα των σχεδίων τους, τραβούν την προσοχή των ερασιτεχνών σχεδιαστών. Τα τελευταία χρόνια, έχουν εμφανιστεί πολλά μικρά WUA, κατασκευασμένα ανεξάρτητα και χρησιμοποιούνται για αθλητικά, τουριστικά ή επαγγελματικά ταξίδια.
Σε ορισμένες χώρες, για παράδειγμα, στη Μεγάλη Βρετανία, τις ΗΠΑ και τον Καναδά, έχει καθιερωθεί μαζική βιομηχανική παραγωγή μικρών WUA. προσφέρονται έτοιμες συσκευές ή σετ εξαρτημάτων για αυτοσυναρμολόγηση.
Ένα τυπικό αθλητικό WUA είναι συμπαγές, απλό στη σχεδίαση, διαθέτει ανεξάρτητα συστήματα ανύψωσης και πρόωσης και κινείται εύκολα τόσο πάνω από το έδαφος όσο και πάνω από το νερό. Αυτά είναι κυρίως μονοθέσια οχήματα με μοτοσικλέτα με καρμπυρατέρ ή ελαφρούς αερόψυκτους κινητήρες αυτοκινήτου.
Τα τουριστικά WUA είναι πιο πολύπλοκα στο σχεδιασμό. Συνήθως είναι διθέσια ή τετραθέσια, σχεδιασμένα για σχετικά μεγάλα ταξίδια και, κατά συνέπεια, διαθέτουν πορτμπαγκάζ, δεξαμενές καυσίμου μεγάλης χωρητικότητας και συσκευές για την προστασία των επιβατών από τις κακές καιρικές συνθήκες.
Για οικονομικούς σκοπούς, χρησιμοποιούνται μικρές πλατφόρμες, προσαρμοσμένες για τη μεταφορά κυρίως αγροτικών αγαθών σε ανώμαλο και βαλτώδη έδαφος.
Τα κύρια χαρακτηριστικά
Τα ερασιτεχνικά WUA χαρακτηρίζονται από τις κύριες διαστάσεις, το βάρος, τη διάμετρο του υπερσυμπιεστή και της προπέλας, την απόσταση από το κέντρο μάζας του WUA έως το κέντρο της αεροδυναμικής έλξης του.Στον πίνακα. 1 συγκρίνει τα πιο σημαντικά τεχνικά δεδομένα των πιο δημοφιλών αγγλικών ερασιτεχνικών WUA. Ο πίνακας σάς επιτρέπει να πλοηγηθείτε σε ένα ευρύ φάσμα τιμών μεμονωμένων παραμέτρων και να τις χρησιμοποιήσετε για συγκριτική ανάλυση με τα δικά σας έργα.
Τα ελαφρύτερα WUA έχουν μάζα περίπου 100 kg, τα βαρύτερα - περισσότερα από 1000 kg. Φυσικά, όσο μικρότερη είναι η μάζα της συσκευής, τόσο λιγότερη ισχύς κινητήρα απαιτείται για την κίνησή της ή τόσο υψηλότερη απόδοση μπορεί να επιτευχθεί με την ίδια κατανάλωση ισχύος.
Παρακάτω είναι τα πιο χαρακτηριστικά δεδομένα σχετικά με τη μάζα των μεμονωμένων εξαρτημάτων που αποτελούν τη συνολική μάζα ενός ερασιτέχνη WUA: αερόψυκτος κινητήρας καρμπυρατέρ - 20-70 kg. αξονικός φυσητήρας. (αντλία) - 15 kg, φυγοκεντρική αντλία - 20 kg. έλικα - 6-8 kg; πλαίσιο κινητήρα - 5-8 κιλά. μετάδοση - 5-8 kg; δακτύλιος ακροφυσίου προπέλας - 3-5 kg. χειριστήρια - 5-7 κιλά. σώμα - 50-80 κιλά; δεξαμενές καυσίμων και γραμμές αερίου - 5-8 κιλά. κάθισμα - 5 κιλά.
Η συνολική μεταφορική ικανότητα προσδιορίζεται με υπολογισμό ανάλογα με τον αριθμό των επιβατών, τη δεδομένη ποσότητα μεταφερόμενου φορτίου, τα αποθέματα καυσίμου και λαδιού που είναι απαραίτητα για τη διασφάλιση της απαιτούμενης εμβέλειας πλεύσης.
Παράλληλα με τον υπολογισμό της μάζας του AWP, απαιτείται ακριβής υπολογισμός της θέσης του κέντρου βάρους, αφού από αυτό εξαρτώνται οι οδηγικές επιδόσεις, η ευστάθεια και η δυνατότητα ελέγχου του οχήματος. Η κύρια προϋπόθεση είναι ότι οι προκύπτουσες δυνάμεις στήριξης του μαξιλαριού αέρα περνούν από το κοινό κέντρο βάρους (CG) της συσκευής. Ταυτόχρονα, θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι όλες οι μάζες που αλλάζουν την τιμή τους κατά τη λειτουργία (όπως, για παράδειγμα, καύσιμα, επιβάτες, φορτίο) πρέπει να τοποθετούνται κοντά στο CG της συσκευής, ώστε να μην προκαλείται κίνηση.
Το κέντρο βάρους της συσκευής προσδιορίζεται με υπολογισμό σύμφωνα με το σχέδιο της πλευρικής προβολής της συσκευής, όπου εφαρμόζονται τα κέντρα βάρους μεμονωμένων μονάδων, δομικών μονάδων επιβατών και φορτίου (Εικ. 1). Γνωρίζοντας τις μάζες G i και τις συντεταγμένες (σε σχέση με τους άξονες συντεταγμένων) x i και y i των κέντρων βάρους τους, είναι δυνατός ο προσδιορισμός της θέσης του CG ολόκληρης της συσκευής με τους τύπους:
Η σχεδιασμένη ερασιτεχνική WUA πρέπει να πληροί ορισμένες λειτουργικές, σχεδιαστικές και τεχνολογικές απαιτήσεις. Η βάση για τη δημιουργία ενός έργου και το σχεδιασμό ενός νέου τύπου WUA είναι, πρώτα απ 'όλα, τα αρχικά δεδομένα και οι τεχνικές συνθήκες που καθορίζουν τον τύπο της συσκευής, τον σκοπό της, το μεικτό βάρος, την ικανότητα φόρτωσης, τις διαστάσεις, τον τύπο της κύριας ισχύος εργοστάσιο, χαρακτηριστικά λειτουργίας και ειδικά χαρακτηριστικά.
Από τουριστικά και αθλητικά WUA, όπως, μάλιστα, από άλλους τύπους ερασιτεχνικών WUA, απαιτείται ευκολία κατασκευής, χρήση εύκολα προσβάσιμων υλικών και συναρμολογήσεων στο σχεδιασμό, καθώς και πλήρης ασφάλεια λειτουργίας.
Μιλώντας για χαρακτηριστικά οδήγησης, εννοούν το ύψος του AWP και την ικανότητα να ξεπεραστούν τα εμπόδια που σχετίζονται με αυτήν την ποιότητα, τη μέγιστη ταχύτητα και την απόκριση του γκαζιού, καθώς και το μήκος της απόστασης πέδησης, τη σταθερότητα, τον έλεγχο και την εμβέλεια πλεύσης.
Στο σχέδιο WUA, το σχήμα της γάστρας παίζει θεμελιώδη ρόλο (Εικ. 2), ο οποίος αποτελεί συμβιβασμό μεταξύ:
- α) περιγράμματα που είναι στρογγυλά σε κάτοψη, τα οποία χαρακτηρίζονται από τις καλύτερες παραμέτρους του μαξιλαριού αέρα τη στιγμή που αιωρείται στη θέση του·
- β) περιγράμματα σε σχήμα σταγόνας, τα οποία είναι προτιμότερα από την άποψη της μείωσης της αεροδυναμικής αντίστασης κατά την κίνηση·
- γ) μυτερή μύτη («σχήμα ράμφους») σχήμα κύτους, βέλτιστο από υδροδυναμική άποψη κατά τη διάρκεια της κίνησης σε μια ανώμαλη επιφάνεια νερού·
- δ) τη μορφή που είναι η βέλτιστη για λειτουργικούς σκοπούς.
Χρησιμοποιώντας στατιστικά δεδομένα για υπάρχουσες δομές που αντιστοιχούν στον νεοδημιουργημένο τύπο WUA, ο σχεδιαστής πρέπει να καθορίσει:
- βάρος της συσκευής G, kg;
- περιοχή μαξιλαριού αέρα S, m 2 ;
- μήκος, πλάτος και περίγραμμα της γάστρας σε κάτοψη.
- ανυψωτικό σύστημα ισχύς κινητήρα N v.p. , kW;
- ισχύς κινητήρα έλξης N dv, KW.
- πίεση στο μαξιλάρι αέρα P v.p. =G:S;
- ειδική ισχύς του συστήματος ανύψωσης q v.p. = Γ:Ν κ.π. .
- ειδική ισχύς του κινητήρα έλξης q dv = G:N dv, και επίσης ξεκινήστε την ανάπτυξη της διαμόρφωσης του AWP.
Η αρχή της δημιουργίας μαξιλαριού αέρα, υπερσυμπιεστές
Τις περισσότερες φορές, στην κατασκευή ερασιτεχνικών WUA, χρησιμοποιούνται δύο σχήματα για το σχηματισμό ενός μαξιλαριού αέρα: θάλαμος και ακροφύσιο.Στο κύκλωμα θαλάμου, το οποίο χρησιμοποιείται συχνότερα σε απλά σχέδια, ο όγκος ροής αέρα που διέρχεται από τη διαδρομή αέρα της συσκευής είναι ίσος με τον όγκο ροής αέρα του φυσητήρα
όπου:
F είναι η περιοχή της περιμέτρου του διακένου μεταξύ της επιφάνειας στήριξης και της κάτω άκρης του σώματος της συσκευής, μέσω της οποίας εξέρχεται αέρας κάτω από τη συσκευή, m 2. μπορεί να οριστεί ως το γινόμενο της περιμέτρου του φράχτη του μαξιλαριού αέρα P και του κενού μεταξύ του φράχτη και της επιφάνειας στήριξης. συνήθως h 2 = 0,7÷0,8h, όπου h είναι το ύψος αιώρησης της συσκευής, m;
υ - ταχύτητα εκροής αέρα κάτω από τη συσκευή. με επαρκή ακρίβεια, μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο:
όπου P c.p. - πίεση μαξιλαριού αέρα, Pa; g - επιτάχυνση ελεύθερης πτώσης, m/s 2 ; y - πυκνότητα αέρα, kg / m 3.
Η ισχύς που απαιτείται για τη δημιουργία ενός μαξιλαριού αέρα σε ένα κύκλωμα θαλάμου καθορίζεται από τον κατά προσέγγιση τύπο:
όπου P c.p. - πίεση μετά τον υπερσυμπιεστή (στον δέκτη), Pa; η n - η απόδοση του υπερσυμπιεστή.
Η πίεση του μαξιλαριού αέρα και η ροή αέρα είναι οι κύριες παράμετροι ενός μαξιλαριού αέρα. Οι τιμές τους εξαρτώνται κυρίως από τις διαστάσεις της συσκευής, δηλαδή από τη μάζα και την επιφάνεια έδρασης, από το ύψος αιώρησης, την ταχύτητα κίνησης, τη μέθοδο δημιουργίας μαξιλαριού αέρα και την αντίσταση στη διαδρομή αέρα.
Τα πιο οικονομικά hovercraft είναι μεγάλου μεγέθους ή μεγάλες επιφάνειες έδρασης, όπου η ελάχιστη πίεση στο μαξιλάρι επιτρέπει την επίτευξη μιας αρκετά μεγάλης ικανότητας μεταφοράς φορτίου. Ωστόσο, η ανεξάρτητη κατασκευή μιας συσκευής μεγάλου μεγέθους συνδέεται με δυσκολίες στη μεταφορά και την αποθήκευση και επίσης περιορίζεται από τις οικονομικές δυνατότητες ενός ερασιτέχνη σχεδιαστή. Με τη μείωση του μεγέθους του WUA, απαιτείται σημαντική αύξηση της πίεσης του μαξιλαριού αέρα και, κατά συνέπεια, αύξηση της κατανάλωσης ενέργειας.
Με τη σειρά τους, τα αρνητικά φαινόμενα εξαρτώνται από την πίεση στο μαξιλάρι αέρα και τον ρυθμό ροής του αέρα κάτω από τη συσκευή: πιτσίλισμα κατά τη μετακίνηση πάνω από νερό και σκόνη όταν κινείται πάνω από μια αμμώδη επιφάνεια ή χαλαρό χιόνι.
Προφανώς, ο επιτυχημένος σχεδιασμός του WUA είναι, κατά μία έννοια, ένας συμβιβασμός μεταξύ των αντιφατικών εξαρτήσεων που περιγράφονται παραπάνω.
Για να μειωθεί η κατανάλωση ρεύματος για τη διέλευση αέρα μέσω του καναλιού αέρα από τον υπερσυμπιεστή στην κοιλότητα του μαξιλαριού, πρέπει να έχει ελάχιστη αεροδυναμική αντίσταση (Εικ. 3). Οι απώλειες ισχύος που είναι αναπόφευκτες κατά τη διέλευση του αέρα από τα κανάλια της διαδρομής αέρα είναι δύο ειδών: η απώλεια λόγω κίνησης αέρα σε ευθύγραμμα κανάλια σταθερής διατομής και τοπικές απώλειες λόγω διαστολής και κάμψης των καναλιών.
Στη διαδρομή αέρα των μικρών ερασιτεχνικών WUA, οι απώλειες λόγω της κίνησης των ροών αέρα κατά μήκος ευθύγραμμων καναλιών σταθερής διατομής είναι σχετικά μικρές λόγω του ασήμαντου μήκους αυτών των καναλιών, καθώς και της πληρότητας της επιφανειακής επεξεργασίας τους. Αυτές οι απώλειες μπορούν να εκτιμηθούν χρησιμοποιώντας τον τύπο:
όπου: λ είναι ο συντελεστής απώλειας πίεσης ανά μήκος καναλιού, που υπολογίζεται σύμφωνα με το γράφημα που φαίνεται στο σχ. 4, ανάλογα με τον αριθμό Reynolds Re=(υ d): v, υ - ταχύτητα αέρα στο κανάλι, m/s; l - μήκος καναλιού, m; d είναι η διάμετρος του καναλιού, m (εάν το κανάλι έχει μη κυκλική διατομή, τότε d είναι η διάμετρος ενός κυλινδρικού καναλιού ισοδύναμη σε εμβαδόν διατομής). v - συντελεστής κινηματικού ιξώδους αέρα, m 2 / s.
Τοπικές απώλειες ισχύος που σχετίζονται με έντονη αύξηση ή μείωση της διατομής των καναλιών και σημαντικές αλλαγές στην κατεύθυνση της ροής αέρα, καθώς και απώλειες για εισαγωγή αέρα στον υπερσυμπιεστή, τα ακροφύσια και τα πηδάλια, είναι το κύριο κόστος του υπερσυμπιεστή. εξουσία.
Εδώ ζ m είναι ο συντελεστής τοπικών απωλειών, ανάλογα με τον αριθμό Reynolds, ο οποίος καθορίζεται από τις γεωμετρικές παραμέτρους της πηγής των απωλειών και την ταχύτητα διέλευσης του αέρα (Εικ. 5-8).
Ο υπερσυμπιεστής στο AUA πρέπει να δημιουργεί μια ορισμένη πίεση αέρα στο μαξιλάρι αέρα, λαμβάνοντας υπόψη την κατανάλωση ενέργειας για να ξεπεραστεί η αντίσταση των καναλιών στη ροή αέρα. Σε ορισμένες περιπτώσεις, μέρος της ροής αέρα χρησιμοποιείται επίσης για να σχηματίσει μια οριζόντια ώθηση της συσκευής προκειμένου να εξασφαλιστεί η κίνηση.
Η συνολική πίεση που δημιουργείται από τον υπερσυμπιεστή είναι το άθροισμα των στατικών και δυναμικών πιέσεων:
Ανάλογα με τον τύπο του WUA, την περιοχή του μαξιλαριού αέρα, το ύψος της συσκευής και το μέγεθος των απωλειών, τα συστατικά στοιχεία p sυ και p dυ ποικίλλουν. Αυτό καθορίζει την επιλογή του τύπου και της απόδοσης των υπερσυμπιεστών.
Σε ένα σχήμα μαξιλαριού αέρα θαλάμου, η στατική πίεση p sυ που απαιτείται για τη δημιουργία ανύψωσης μπορεί να εξισωθεί με τη στατική πίεση πίσω από τον υπερσυμπιεστή, η ισχύς του οποίου προσδιορίζεται από τον παραπάνω τύπο.
Κατά τον υπολογισμό της απαιτούμενης ισχύος ενός ανεμιστήρα AVP με εύκαμπτο προστατευτικό μαξιλαριού αέρα (κύκλωμα ακροφυσίου), η στατική πίεση κατάντη του φυσητήρα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον κατά προσέγγιση τύπο:
όπου: R v.p. - πίεση στο μαξιλάρι αέρα κάτω από το κάτω μέρος της συσκευής, kg/m 2 ; kp - συντελεστής πτώσης πίεσης μεταξύ του μαξιλαριού αέρα και των καναλιών (δέκτης), ίσος με k p = P p: P v.p. (P p - πίεση στα κανάλια αέρα πίσω από τον υπερσυμπιεστή). Η τιμή του k p κυμαίνεται από 1,25÷1,5.
Η ροή όγκου αέρα του ανεμιστήρα μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:
Η ρύθμιση της απόδοσης (ρυθμός ροής) των φυσητήρων AVP πραγματοποιείται συχνότερα - με αλλαγή της ταχύτητας περιστροφής ή (λιγότερο συχνά) με στραγγαλισμό της ροής αέρα στα κανάλια με τη βοήθεια περιστροφικών αποσβεστήρων που βρίσκονται σε αυτά.
Αφού υπολογιστεί η απαιτούμενη ισχύς του υπερσυμπιεστή, είναι απαραίτητο να βρεθεί ένας κινητήρας για αυτόν. πιο συχνά, οι χομπίστες χρησιμοποιούν κινητήρες μοτοσικλετών εάν απαιτείται ισχύς έως 22 kW. Σε αυτήν την περίπτωση, ως υπολογιζόμενη ισχύς λαμβάνεται το 0,7-0,8 της μέγιστης ισχύος κινητήρα που αναγράφεται στο διαβατήριο της μοτοσικλέτας. Είναι απαραίτητο να προβλεφθεί εντατική ψύξη του κινητήρα και ενδελεχής καθαρισμός του αέρα που εισέρχεται μέσω του καρμπυρατέρ. Είναι επίσης σημαντικό να αποκτήσετε μια μονάδα με ελάχιστη μάζα, η οποία είναι το άθροισμα της μάζας του κινητήρα, η μετάδοση μεταξύ του υπερσυμπιεστή και του κινητήρα, καθώς και η μάζα του ίδιου του υπερσυμπιεστή.
Ανάλογα με τον τύπο του WUA, χρησιμοποιούνται κινητήρες με κυβισμό 50 έως 750 cm 3.
Στα ερασιτεχνικά WUA, τόσο οι αξονικοί υπερσυμπιεστές όσο και οι φυγοκεντρικοί υπερσυμπιεστές χρησιμοποιούνται εξίσου. Οι αξονικοί υπερσυμπιεστές προορίζονται για μικρές και απλές κατασκευές, φυγοκεντρικοί - για AVP με σημαντική πίεση στο μαξιλάρι αέρα.
Οι αξονικοί υπερσυμπιεστές έχουν συνήθως τέσσερα ή περισσότερα πτερύγια (Εικόνα 9). Συνήθως κατασκευάζονται από ξύλο (τετράφυλλο) ή μέταλλο (υπερσυμπιεστές με μεγάλο αριθμό λεπίδων). Εάν είναι κατασκευασμένα από κράματα αλουμινίου, τότε οι ρότορες μπορούν να χυτευτούν και μπορεί επίσης να εφαρμοστεί συγκόλληση. είναι δυνατή η κατασκευή τους από συγκολλημένη δομή από φύλλο χάλυβα. Το εύρος πίεσης που δημιουργείται από αξονικούς υπερσυμπιεστές τεσσάρων λεπίδων είναι 600-800 Pa (περίπου 1000 Pa με μεγάλο αριθμό λεπίδων). Η απόδοση αυτών των υπερσυμπιεστών φτάνει το 90%.
Οι φυγοκεντρικοί φυσητήρες είναι κατασκευασμένοι από συγκολλημένη μεταλλική δομή ή χυτευμένοι από υαλοβάμβακα. Οι λεπίδες κατασκευάζονται λυγισμένες από λεπτό φύλλο ή με προφίλ διατομής. Οι φυγοκεντρικοί υπερσυμπιεστές δημιουργούν πίεση έως και 3000 Pa, και η απόδοσή τους φτάνει το 83%.
Επιλογή συγκροτήματος έλξης
Οι προωθητές που δημιουργούν οριζόντια ώθηση μπορούν να χωριστούν κυρίως σε τρεις τύπους: αέρα, νερό και τροχοφόρους (Εικ. 10).Αεροπρόωση σημαίνει έλικα τύπου αεροσκάφους με ή χωρίς δακτύλιο ακροφυσίου, αξονικό ή φυγοκεντρικό υπερσυμπιεστή, καθώς και πρόωση με πίδακα αέρα. Στα πιο απλά σχέδια, μερικές φορές μπορεί να δημιουργηθεί οριζόντια ώθηση με κλίση του AWP και χρησιμοποιώντας την προκύπτουσα οριζόντια συνιστώσα της δύναμης της ροής αέρα που ρέει από το μαξιλάρι αέρα. Ο αεροκινητήρας είναι βολικός για αμφίβια οχήματα που δεν έχουν επαφή με την επιφάνεια στήριξης.
Αν μιλάμε για WUA που κινούνται μόνο πάνω από την επιφάνεια του νερού, τότε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια έλικα ή μια πρόωση με πίδακα νερού. Σε σύγκριση με την αεροπροώθηση, αυτές οι μονάδες πρόωσης σάς επιτρέπουν να λαμβάνετε πολύ περισσότερη ώση ανά κιλοβάτ ισχύος που καταναλώνετε.
Η κατά προσέγγιση τιμή της ώσης που αναπτύσσεται από διάφορους έλικες μπορεί να εκτιμηθεί από τα δεδομένα που φαίνονται στο Σχ. έντεκα.
Κατά την επιλογή στοιχείων μιας προπέλας, θα πρέπει να ληφθούν υπόψη όλοι οι τύποι αντίστασης που εμφανίζονται κατά την κίνηση του WUA. Η αεροδυναμική αντίσταση υπολογίζεται από τον τύπο
Η αντίσταση στο νερό λόγω του σχηματισμού κυμάτων όταν το WUA κινείται μέσα στο νερό μπορεί να υπολογιστεί με τον τύπο
όπου:
V - Ταχύτητα κίνησης WUA, m/s; G - μάζα WUA, kg; L είναι το μήκος του μαξιλαριού αέρα, m; ρ είναι η πυκνότητα του νερού, kg s 2 /m 4 (σε θερμοκρασία θαλασσινού νερού +4 ° C είναι 104, νερό ποταμού - 102).
C x - συντελεστής αεροδυναμικής αντίστασης, ανάλογα με το σχήμα της συσκευής. καθορίζεται με το φύσημα μοντέλων WUA σε αεροσήραγγα. Κατά προσέγγιση, μπορείτε να πάρετε C x =0,3÷0,5;
S - περιοχή διατομής του WUA - η προβολή του σε επίπεδο κάθετο προς την κατεύθυνση κίνησης, m 2.
E - συντελεστής αντίστασης κύματος, ανάλογα με την ταχύτητα AWP (αριθμός Froude Fr=V:√g·L) και την αναλογία των διαστάσεων του μαξιλαριού αέρα L:B (Εικ. 12).
Για παράδειγμα, στον Πίνακα. 2 δείχνει τον υπολογισμό της αντίστασης ανάλογα με την ταχύτητα κίνησης για μια συσκευή με μήκος L = 2,83 m και B = 1,41 m.
Γνωρίζοντας την αντίσταση στην κίνηση της συσκευής, είναι δυνατό να υπολογιστεί η ισχύς του κινητήρα που απαιτείται για να εξασφαλιστεί η κίνησή του σε μια δεδομένη ταχύτητα (στο παράδειγμα αυτό, 120 km / h), υποθέτοντας ότι η απόδοση της προπέλας η p είναι ίση με 0,6, και η απόδοση της μετάδοσης από τον κινητήρα στον έλικα η p \u003d 0 , εννέα:
Ως προωθητής αέρα για ερασιτέχνες WUA, χρησιμοποιείται πιο συχνά μια προπέλα δύο λεπίδων (Εικ. 13).
Το κενό για μια τέτοια βίδα μπορεί να κολληθεί από κόντρα πλακέ, τέφρα ή πλάκες πεύκου. Η άκρη καθώς και τα άκρα των λεπίδων, τα οποία επηρεάζονται μηχανικά από στερεά σωματίδια ή άμμο που απορροφάται μαζί με τη ροή του αέρα, προστατεύονται από εξαρτήματα φύλλων ορείχαλκου.
Χρησιμοποιούνται επίσης τετράφυλλοι έλικες. Ο αριθμός των πτερυγίων εξαρτάται από τις συνθήκες λειτουργίας και τον σκοπό της προπέλας - για την ανάπτυξη υψηλής ταχύτητας ή τη δημιουργία σημαντικής ώθησης κατά τη στιγμή της εκτόξευσης. Μια έλικα δύο λεπίδων με φαρδιά πτερύγια μπορεί επίσης να παρέχει επαρκή ώθηση. Η ώθηση γενικά αυξάνεται εάν η έλικα λειτουργεί σε δακτύλιο ακροφυσίου με προφίλ.
Η τελική βίδα πρέπει να ζυγοσταθμιστεί, κυρίως στατικά, πριν τοποθετηθεί στον άξονα του κινητήρα. Διαφορετικά, θα δονείται όταν περιστρέφεται, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει ζημιά σε ολόκληρο το μηχάνημα. Η εξισορρόπηση με ακρίβεια 1 g είναι αρκετά επαρκής για ερασιτέχνες. Εκτός από την εξισορρόπηση της βίδας, ελέγχεται και η διαρροή της σε σχέση με τον άξονα περιστροφής.
Γενική διάταξη
Ένα από τα κύρια καθήκοντα του σχεδιαστή είναι να συνδέσει όλα τα αδρανή σε ένα λειτουργικό σύνολο. Κατά το σχεδιασμό της συσκευής, ο σχεδιαστής υποχρεούται να παρέχει θέση για το πλήρωμα, τοποθέτηση μονάδων των συστημάτων ανύψωσης και πρόωσης εντός του κύτους. Ταυτόχρονα, είναι σημαντικό να χρησιμοποιηθούν τα σχέδια ήδη γνωστών WUA ως πρωτότυπο. Στο σχ. Τα σχήματα 14 και 15 δείχνουν δομικά διαγράμματα δύο τυπικών ερασιτεχνικών WUA.Στα περισσότερα WUA, το σώμα είναι ένα φέρον στοιχείο, μια ενιαία κατασκευή. Περιλαμβάνει τις μονάδες του κύριου σταθμού παραγωγής ενέργειας, τα κανάλια αέρα, τις συσκευές ελέγχου και την καμπίνα του οδηγού. Οι καμπίνες του οδηγού βρίσκονται στην πλώρη ή στο κεντρικό τμήμα της συσκευής, ανάλογα με το πού βρίσκεται ο υπερσυμπιεστής - πίσω από την καμπίνα ή μπροστά του. Εάν το WUA είναι πολυθέσιο, η καμπίνα βρίσκεται συνήθως στο μεσαίο τμήμα του οχήματος, γεγονός που καθιστά δυνατή τη λειτουργία του με διαφορετικό αριθμό επιβατών χωρίς αλλαγή της ευθυγράμμισης.
Στα μικρά ερασιτεχνικά WUA, το κάθισμα του οδηγού είναι τις περισσότερες φορές ανοιχτό, προστατευμένο μπροστά από ένα παρμπρίζ. Σε συσκευές πιο σύνθετου σχεδιασμού (τουριστικού τύπου), οι καμπίνες καλύπτονται με διαφανή πλαστικό θόλο. Για να χωρέσει τον απαραίτητο εξοπλισμό και προμήθειες, χρησιμοποιούνται οι διαθέσιμοι όγκοι στα πλαϊνά της καμπίνας και κάτω από τα καθίσματα.
Με τους κινητήρες αέρα, ο έλεγχος του AVP πραγματοποιείται είτε χρησιμοποιώντας πηδάλια τοποθετημένα στη ροή αέρα πίσω από την έλικα είτε συσκευές καθοδήγησης στερεωμένες στη ροή αέρα που ρέει από τη μονάδα πρόωσης πίδακα αέρα. Ο έλεγχος της συσκευής από το κάθισμα του οδηγού μπορεί να είναι αεροπορικού τύπου - χρησιμοποιώντας τις λαβές ή τους μοχλούς του τιμονιού ή, όπως σε ένα αυτοκίνητο, το τιμόνι και τα πεντάλ.
Σε ερασιτεχνικές WUA, χρησιμοποιούνται δύο κύριοι τύποι συστημάτων καυσίμου. με βαρυτική παροχή καυσίμου και με αντλία βενζίνης αυτοκινήτου ή αεροσκάφους. Τα μέρη του συστήματος καυσίμου, όπως βαλβίδες, φίλτρα, σύστημα λαδιού με δεξαμενές (εάν χρησιμοποιείται τετράχρονος κινητήρας), ψύκτες λαδιού, φίλτρα, σύστημα ψύξης νερού (εάν πρόκειται για υδρόψυκτο κινητήρα), επιλέγονται συνήθως από την υπάρχουσα αεροπορία ή ανταλλακτικά αυτοκινήτων.
Τα καυσαέρια από τον κινητήρα απορρίπτονται πάντα στο πίσω μέρος του οχήματος και ποτέ στο μαξιλάρι. Για τη μείωση του θορύβου που δημιουργείται κατά τη λειτουργία των WUA, ειδικά κοντά σε κατοικημένες περιοχές, χρησιμοποιούνται σιγαστήρες τύπου αυτοκινήτου.
Στα πιο απλά σχέδια, το κάτω μέρος του αμαξώματος χρησιμεύει ως σασί. Ο ρόλος του πλαισίου μπορεί να εκτελεστεί από ξύλινες ολισθήσεις (ή ολισθητήρες), οι οποίες αναλαμβάνουν το φορτίο όταν έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια. Στα τουριστικά WUA, τα οποία είναι βαρύτερα από τα αθλητικά WUA, τοποθετούνται τροχοφόρα σασί, τα οποία διευκολύνουν την κίνηση των WUA κατά τη στάθμευση. Συνήθως χρησιμοποιούνται δύο τροχοί, τοποθετημένοι στα πλάγια ή κατά μήκος του διαμήκους άξονα του WUA. Οι τροχοί έρχονται σε επαφή με την επιφάνεια μόνο μετά την παύση του συστήματος ανύψωσης, όταν το AUA αγγίζει την επιφάνεια.
Υλικά και τεχνολογία κατασκευής
Υψηλής ποιότητας ξυλεία πεύκου, παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στην αεροναυπηγική, καθώς και κόντρα πλακέ σημύδας, τέφρας, οξιάς και φλαμουριάς χρησιμοποιούνται για την κατασκευή WUA ξύλινων κατασκευών. Για την κόλληση ξύλου χρησιμοποιείται αδιάβροχη κόλλα με υψηλές φυσικές και μηχανικές ιδιότητες.Για εύκαμπτους φράχτες, χρησιμοποιούνται κυρίως τεχνικά υφάσματα. πρέπει να είναι εξαιρετικά ανθεκτικά, ανθεκτικά στις ατμοσφαιρικές επιρροές και την υγρασία, καθώς και στην τριβή.Στην Πολωνία, χρησιμοποιείται πιο συχνά πυρίμαχο ύφασμα καλυμμένο με πλαστικό PVC.
Είναι σημαντικό να εκτελέσετε τη σωστή κοπή και να διασφαλίσετε ότι τα πάνελ συνδέονται προσεκτικά μεταξύ τους, καθώς και να τα στερεώσετε στη συσκευή. Για τη στερέωση του κελύφους του εύκαμπτου φράχτη στο σώμα, χρησιμοποιούνται μεταλλικές λωρίδες, οι οποίες, μέσω μπουλονιών, πιέζουν ομοιόμορφα το ύφασμα στο σώμα της συσκευής.
Όταν σχεδιάζετε τη μορφή ενός εύκαμπτου φράχτη μαξιλαριού αέρα, δεν πρέπει να ξεχνάμε τον νόμο του Pascal, ο οποίος λέει ότι η πίεση του αέρα κατανέμεται προς όλες τις κατευθύνσεις με την ίδια δύναμη. Επομένως, το κέλυφος του εύκαμπτου φράγματος σε φουσκωμένη κατάσταση πρέπει να έχει τη μορφή κυλίνδρου ή σφαίρας ή ενός συνδυασμού τους.
Σχεδιασμός και αντοχή κατοικιών
Στο κύτος της WUA μεταφέρονται δυνάμεις από το φορτίο που μεταφέρει το όχημα, το βάρος των μηχανισμών του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής κ.λπ., καθώς και φορτία από εξωτερικές δυνάμεις, κρούσεις του πυθμένα στο κύμα και πίεση στο μαξιλάρι αέρα. Η δομή στήριξης του κύτους ενός ερασιτεχνικού WUA είναι συνήθως ένας επίπεδος πλωτήρας, ο οποίος στηρίζεται με πίεση σε ένα μαξιλάρι αέρα και στη λειτουργία αιώρησης εξασφαλίζει την άνωση του κύτους. Η γάστρα επηρεάζεται από συγκεντρωμένες δυνάμεις, ροπές κάμψης και στρέψης από τους κινητήρες (Εικ. 16), καθώς και γυροσκοπικές ροπές από τα περιστρεφόμενα μέρη των μηχανισμών που εμφανίζονται κατά τον ελιγμό AWP.Τα πιο ευρέως χρησιμοποιούμενα είναι δύο κατασκευαστικοί τύποι κτιρίων για ερασιτεχνικές WUA (ή οι συνδυασμοί τους):
- κατασκευή ζευκτών, όταν η συνολική αντοχή του κύτους εξασφαλίζεται από επίπεδα ή χωρικά ζευκτά και το δέρμα προορίζεται μόνο για τη συγκράτηση του αέρα στη διαδρομή αέρα και τη δημιουργία όγκων άνωσης.
- με φέρουσα επιμετάλλωση, όταν η συνολική αντοχή της γάστρας παρέχεται από την εξωτερική επένδυση, που λειτουργεί σε συνδυασμό με τη διαμήκη και εγκάρσια πλαισίωση.
Ο σχεδιασμός της καμπίνας και των υαλοπινάκων της θα πρέπει να διασφαλίζουν τη δυνατότητα γρήγορης εξόδου του οδηγού και των επιβατών από την καμπίνα, ειδικά σε περίπτωση ατυχήματος ή πυρκαγιάς. Η θέση των παραθύρων πρέπει να παρέχει στον οδηγό καλή θέα: η γραμμή παρατήρησης πρέπει να βρίσκεται εντός των ορίων από 15 ° κάτω έως 45 ° από την οριζόντια γραμμή. Η πλάγια όψη πρέπει να είναι τουλάχιστον 90 ° σε κάθε πλευρά.
Μετάδοση ισχύος σε έλικα και υπερσυμπιεστή
Τα απλούστερα για ερασιτεχνική κατασκευή είναι οι ιμάντες V και οι μηχανισμοί κίνησης αλυσίδας. Ωστόσο, η κίνηση αλυσίδας χρησιμοποιείται μόνο για την οδήγηση ελίκων ή υπερσυμπιεστών των οποίων οι άξονες περιστροφής βρίσκονται οριζόντια και ακόμη και τότε μόνο εάν είναι δυνατή η επιλογή των κατάλληλων γραναζιών μοτοσικλέτας, καθώς η κατασκευή τους είναι αρκετά δύσκολη.Στην περίπτωση κίνησης με ιμάντα V, για να εξασφαλιστεί η ανθεκτικότητα των ιμάντων, οι διάμετροι της τροχαλίας θα πρέπει να επιλέγονται ως μέγιστες, ωστόσο, η περιφερειακή ταχύτητα των ιμάντων δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 25 m/s.
Ο σχεδιασμός του συγκροτήματος ανύψωσης και η ευέλικτη περίφραξη
Το συγκρότημα ανύψωσης αποτελείται από μια μονάδα έγχυσης, κανάλια αέρα, έναν δέκτη και ένα εύκαμπτο προστατευτικό μαξιλαριού αέρα (σε σχήματα ακροφυσίων). Τα κανάλια μέσω των οποίων παρέχεται αέρας από τον ανεμιστήρα στο εύκαμπτο περίβλημα πρέπει να σχεδιάζονται λαμβάνοντας υπόψη τις απαιτήσεις της αεροδυναμικής και να εξασφαλίζουν ελάχιστη απώλεια πίεσης.Οι εύκαμπτοι φράχτες των ερασιτεχνικών WUA έχουν συνήθως απλοποιημένη μορφή και σχεδιασμό. Στο σχ. Το Σχήμα 18 δείχνει παραδείγματα σχημάτων σχεδιασμού εύκαμπτων φραγμάτων και μια μέθοδο για τον έλεγχο του σχήματος ενός εύκαμπτου φράγματος αφού έχει τοποθετηθεί στο σώμα της συσκευής. Οι φράχτες αυτού του τύπου έχουν καλή ελαστικότητα και λόγω του στρογγυλεμένου σχήματος δεν προσκολλώνται στην ανομοιομορφία της επιφάνειας στήριξης.
Ο υπολογισμός των υπερσυμπιεστών, τόσο αξονικών όσο και φυγοκεντρικών, είναι μάλλον περίπλοκος και μπορεί να πραγματοποιηθεί μόνο με τη χρήση ειδικής βιβλιογραφίας.
Η συσκευή διεύθυνσης, κατά κανόνα, αποτελείται από ένα τιμόνι ή πεντάλ, ένα σύστημα μοχλών (ή καλωδίωσης) που συνδέονται με ένα κατακόρυφο πηδάλιο και μερικές φορές με ένα οριζόντιο πηδάλιο - έναν ανελκυστήρα.
Ο έλεγχος μπορεί να γίνει με τη μορφή τιμονιού αυτοκινήτου ή μοτοσικλέτας. Λαμβάνοντας υπόψη, ωστόσο, τις ιδιαιτερότητες του σχεδιασμού και της λειτουργίας του WUA ως αεροσκάφους, χρησιμοποιείται συχνότερα ο αεροπορικός σχεδιασμός των χειριστηρίων με τη μορφή μοχλού ή πεταλιών. Στην απλούστερη μορφή της (Εικ. 19), όταν η λαβή γέρνει προς τα πλάγια, η κίνηση μεταδίδεται μέσω ενός μοχλού στερεωμένου στον σωλήνα στα στοιχεία της καλωδίωσης του καλωδίου του τιμονιού και μετά στο πηδάλιο. Οι κινήσεις της λαβής μπρος-πίσω, δυνατές λόγω της αρθρωτής στερέωσής της, μεταδίδονται μέσω του ωστηρίου, περνώντας μέσα στο σωλήνα, στην καλωδίωση του ανελκυστήρα.
Με τον έλεγχο πεντάλ, ανεξάρτητα από το σχήμα του, είναι απαραίτητο να προβλεφθεί η δυνατότητα μετακίνησης είτε του καθίσματος είτε των πεντάλ για ρύθμιση σύμφωνα με τα μεμονωμένα χαρακτηριστικά του οδηγού. Οι μοχλοί είναι συνήθως κατασκευασμένοι από ντουραλουμίν, οι σωλήνες μετάδοσης είναι προσαρτημένοι στο σώμα με βραχίονες. Η κίνηση των μοχλών περιορίζεται από ανοίγματα στις εγκοπές στους οδηγούς που είναι τοποθετημένοι στα πλάγια της συσκευής.
Ένα παράδειγμα του σχεδιασμού του πηδαλίου στην περίπτωση της τοποθέτησής του στη ροή αέρα που εκτοξεύεται από την προπέλα φαίνεται στο Σχ. είκοσι.
Τα πηδάλια μπορούν είτε να είναι πλήρως περιστρεφόμενα είτε να αποτελούνται από δύο μέρη - μη περιστρεφόμενα (σταθεροποιητής) και περιστρεφόμενα (λεπίδα πηδαλίου) με διαφορετικά ποσοστά των χορδών αυτών των τμημάτων. Τα προφίλ πηδαλίου οποιουδήποτε τύπου πρέπει να είναι συμμετρικά. Ο σταθεροποιητής του πηδαλίου είναι συνήθως στερεωμένος στο σώμα. το κύριο φέρον στοιχείο του σταθεροποιητή είναι το ράβδο, στο οποίο αρθρώνεται η λεπίδα του πηδαλίου. Οι ανελκυστήρες, πολύ σπάνιοι σε ερασιτεχνικές WUA, κατασκευάζονται με τις ίδιες αρχές και μερικές φορές ακόμη και ακριβώς τις ίδιες με τα πηδάλια.
Τα δομικά στοιχεία που μεταδίδουν την κίνηση από τα χειριστήρια στα τιμόνια και τα γκάζια κινητήρα αποτελούνται συνήθως από μοχλούς, ράβδους, καλώδια κ.λπ. Με τη βοήθεια ράβδων, κατά κανόνα, οι δυνάμεις μεταδίδονται και προς τις δύο κατευθύνσεις, ενώ τα καλώδια λειτουργούν μόνο για πρόσφυση. Τις περισσότερες φορές, οι ερασιτέχνες WUA χρησιμοποιούν συνδυασμένα συστήματα - με καλώδια και ωθητές.
Σύνταξης
Όλο και περισσότερο, οι λάτρεις του θαλάσσιου μηχανοκίνητου αθλητισμού και του τουρισμού δίνουν όλο και μεγαλύτερη προσοχή στο χόβερκραφτ. Με σχετικά χαμηλή κατανάλωση ενέργειας, σας επιτρέπουν να επιτύχετε υψηλές ταχύτητες. ρηχά και αδιάβατα ποτάμια είναι προσβάσιμα σε αυτά. Το hovercraft μπορεί να αιωρείται πάνω από το έδαφος και πάνω από τον πάγο.Για πρώτη φορά, παρουσιάσαμε στους αναγνώστες τα ζητήματα του σχεδιασμού μικρών SVP στο 4ο τεύχος (1965), τοποθετώντας ένα άρθρο του Yu. A. Budnitsky «Soaring Ships». Δημοσιεύτηκε μια σύντομη περιγραφή της ανάπτυξης ξένων SVP, συμπεριλαμβανομένης μιας περιγραφής ορισμένων σύγχρονων SVP 1 και 2 θέσεων για αθλήματα και ψυχαγωγία. Οι συντάκτες παρουσίασαν την εμπειρία της ανεξάρτητης κατασκευής μιας τέτοιας συσκευής από τον κάτοικο της Ρίγας O. O. Petersons. Η δημοσίευση αυτού του ερασιτεχνικού σχεδίου προκάλεσε ιδιαίτερα μεγάλο ενδιαφέρον στους αναγνώστες μας. Πολλοί από αυτούς ήθελαν να φτιάξουν το ίδιο αμφίβιο και ζήτησαν την απαραίτητη βιβλιογραφία.
Φέτος ο εκδοτικός οίκος «Sudostroenie» εκδίδει το βιβλίο του Πολωνού μηχανικού Jerzy Ben «Μοντέλα και ερασιτεχνικά χόβερκραφτ». Σε αυτό θα βρείτε μια παρουσίαση των θεμελιωδών αρχών της θεωρίας του σχηματισμού ενός μαξιλαριού αέρα και της μηχανικής κίνησης σε αυτό. Ο συγγραφέας δίνει τις αναλογίες υπολογισμού που είναι απαραίτητες για τον ανεξάρτητο σχεδιασμό του απλούστερου hovercraft, εισάγει τις τάσεις και τις προοπτικές για την ανάπτυξη αυτού του τύπου πλοίων. Το βιβλίο περιέχει πολλά παραδείγματα σχεδίων ερασιτεχνικών χόβερκραφτ (AHV) που κατασκευάστηκαν στο Ηνωμένο Βασίλειο, τον Καναδά, τις ΗΠΑ, τη Γαλλία, την Πολωνία. Το βιβλίο απευθύνεται σε ένα ευρύ φάσμα οπαδών της αυτοκατασκευής πλοίων, μοντελιστές πλοίων, αυτοκινητιστές νερού. Το κείμενό του είναι πλούσια εικονογραφημένο με σχέδια, σχέδια και φωτογραφίες.
Το περιοδικό δημοσιεύει μια συνοπτική μετάφραση ενός κεφαλαίου από αυτό το βιβλίο.
Οι τέσσερις πιο δημοφιλείς ξένοι SVP
Αμερικανικό αεροσκάφος Airskat-240
Διπλό σπορ SVP με εγκάρσια συμμετρική διάταξη καθισμάτων. Μηχανολογική εγκατάσταση - αυτοκινητο. dv. «Volkswagen» με ισχύ 38 kW, που οδηγεί έναν αξονικό υπερσυμπιεστή με τέσσερα πτερύγια και μια δίλετη προπέλα στο δαχτυλίδι. Ο έλεγχος του SVP κατά μήκος της διαδρομής πραγματοποιείται χρησιμοποιώντας ένα μοχλό συνδεδεμένο με ένα σύστημα πηδαλίων που τοποθετούνται στο ρεύμα πίσω από την προπέλα. Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός 12 V. Εκκίνηση κινητήρα - ηλεκτρική μίζα. Οι διαστάσεις της συσκευής είναι 4,4x1,98x1,42 m. Η επιφάνεια του μαξιλαριού αέρα είναι 7,8 m 2. διάμετρος έλικας 1,16 m, μεικτό βάρος - 463 kg, μέγιστη ταχύτητα στο νερό 64 km / h.Αμερικανική εταιρεία SVP "Skimmers Incorporated"
Ένα είδος single SVP scooter. Ο σχεδιασμός του αμαξώματος βασίζεται στην ιδέα της χρήσης κάμερας αυτοκινήτου. Δικύλινδρος κινητήρας μοτοσικλέτας ισχύος 4,4 kW. Οι διαστάσεις της συσκευής είναι 2,9x1,8x0,9 m. Η περιοχή του μαξιλαριού αέρα είναι 4,0 m 2. μεικτό βάρος - 181 κιλά. Η μέγιστη ταχύτητα είναι 29 km/h.Αγγλικό αεροσκάφος "Air Ryder"
Αυτή η διθέσια αθλητική συσκευή είναι μία από τις πιο δημοφιλείς μεταξύ των ερασιτεχνών ναυπηγών. Ο αξονικός υπερσυμπιεστής οδηγείται από μοτοσυκλέτα, dv. όγκος εργασίας 250 cm 3 . Έλικας - δύο λεπίδων, ξύλινος. τροφοδοτείται από ξεχωριστό κινητήρα 24 kW. Ηλεκτρολογικός εξοπλισμός με τάση 12 V με μπαταρία αεροσκάφους. Εκκίνηση κινητήρα - ηλεκτρική μίζα. Η συσκευή έχει διαστάσεις 3,81x1,98x2,23 m. απόσταση από το έδαφος 0,03 m; άνοδος 0,077 m; επιφάνεια μαξιλαριού 6,5 m 2; κενό βάρος 181 κιλά. Αναπτύσσει ταχύτητα 57 km/h στο νερό, 80 km/h στην ξηρά. ξεπερνά τις κλίσεις έως και 15 °.Ο Πίνακας 1 δείχνει τα δεδομένα μιας μόνο τροποποίησης της συσκευής.
Άγγλος SVP "Hovercat"
Ελαφρύ τουριστικό σκάφος για πέντε ή έξι άτομα. Υπάρχουν δύο τροποποιήσεις: "MK-1" και "MK-2". Ο φυγοκεντρικός υπερσυμπιεστής με διάμετρο 1,1 m οδηγείται από αυτοκίνητο. dv. "Volkswagen" με όγκο εργασίας 1584 cm 3 και καταναλώνει ισχύ 34 kW στις 3600 rpm.Στην τροποποίηση MK-1, η κίνηση πραγματοποιείται με χρήση έλικας διαμέτρου 1,98 m, που κινείται από δεύτερο κινητήρα του ίδιου τύπου.
Στην τροποποίηση MK-2, χρησιμοποιήθηκε ένα αυτοκίνητο για οριζόντια ώθηση. dv. "Porsche 912" με όγκο 1582 cm 3 και ισχύ 67 kW. Η συσκευή ελέγχεται με αεροδυναμικά πηδάλια τοποθετημένα στο ρεύμα πίσω από την προπέλα. Ηλεκτρικός εξοπλισμός με τάση 12 V. Οι διαστάσεις της συσκευής είναι 8,28x3,93x2,23 m. Η περιοχή του μαξιλαριού αέρα είναι 32 m 2, το μεικτό βάρος της συσκευής είναι 2040 kg, η ταχύτητα κίνησης της τροποποίησης " Το MK-1" είναι 47 km/h, το "MK-2" - 55 km/h
Σημειώσεις
1. Δίνεται μια απλοποιημένη μέθοδος για την επιλογή μιας προπέλας σύμφωνα με μια γνωστή τιμή αντίστασης, ταχύτητα περιστροφής και ταχύτητα μετατόπισης.2. Οι υπολογισμοί των κινήσεων με ιμάντα V και αλυσίδας μπορούν να πραγματοποιηθούν χρησιμοποιώντας τα πρότυπα που είναι γενικά αποδεκτά στην οικιακή μηχανική.
Της κατασκευής ενός οχήματος που θα επέτρεπε την κίνηση τόσο στην ξηρά όσο και στο νερό είχε προηγηθεί μια γνωριμία με την ιστορία της ανακάλυψης και της δημιουργίας πρωτότυπων αμφιβίων - οχήματα με μαξιλάρια αέρα(WUA), η μελέτη της θεμελιώδους δομής τους, σύγκριση διαφόρων σχεδίων και σχημάτων.
Για το σκοπό αυτό, επισκέφτηκα πολλές ιστοσελίδες λάτρεις και δημιουργούς της WUA (συμπεριλαμβανομένων ξένων), γνώρισα μερικούς από αυτούς προσωπικά.
Στο τέλος, το πρωτότυπο του σκάφους που επινοήθηκε πήρε το αγγλικό «Hovercraft» («αιωρούμενο πλοίο» - όπως αποκαλείται η WUA στο Ηνωμένο Βασίλειο), που κατασκευάστηκε και δοκιμάστηκε από ντόπιους λάτρεις. Τα πιο ενδιαφέροντα οικιακά μηχανήματα αυτού του τύπου δημιουργήθηκαν κυρίως για υπηρεσίες επιβολής του νόμου και τα τελευταία χρόνια - για εμπορικούς σκοπούς, είχαν μεγάλες διαστάσεις και επομένως δεν ήταν πολύ κατάλληλα για ερασιτεχνική παραγωγή.
Το hovercraft μου (το ονομάζω "Aerojeep") είναι ένα τριθέσιο: ο πιλότος και οι επιβάτες είναι διατεταγμένοι σε σχήμα Τ, όπως σε τρίκυκλο: ο πιλότος είναι μπροστά στη μέση και οι επιβάτες πίσω είναι δίπλα πλευρά, το ένα δίπλα στο άλλο. Το μηχάνημα είναι μονοκινητήριο, με διαιρεμένη ροή αέρα, για το οποίο τοποθετείται ειδικό πάνελ στο δακτυλιοειδές κανάλι του λίγο πιο κάτω από το κέντρο του.
| Τεχνικά στοιχεία Hovercraft | |
|---|---|
| Συνολικές διαστάσεις, mm: | |
| μήκος | 3950 |
| πλάτος | 2400 |
| ύψος | 1380 |
| Ισχύς κινητήρα, l. από. | 31 |
| Βάρος, kg | 150 |
| Ικανότητα φόρτωσης, kg | 220 |
| Απόθεμα καυσίμου, l | 12 |
| Κατανάλωση καυσίμου, l/h | 6 |
| Ξεπέρασε τα εμπόδια: | |
| άνοδος, μοίρα. | 20 |
| κύμα, m | 0,5 |
| Ταχύτητα κρουαζιέρας, km/h: | |
| στο νερό | 50 |
| στο ΕΔΑΦΟΣ | 54 |
| στον πάγο | 60 |
Αποτελείται από τρία κύρια μέρη: μια μονάδα προπέλας με μετάδοση, μια γάστρα από υαλοβάμβακα και μια "φούστα" - μια εύκαμπτη περίφραξη του κάτω μέρους της γάστρας - θα λέγαμε, μια "μαξιλαροθήκη" ενός μαξιλαριού αέρα.
 1 - τμήμα (πυκνός ιστός). 2 - πάπια πρόσδεσης (3 τεμ.). 3 - αλεξήνεμο. 4 - πλευρική ράβδος για τη στερέωση των τμημάτων. 5 - λαβή (2 τεμ.); 6 - προφυλακτήρας έλικας. 7 - δακτυλιοειδές κανάλι. 8 - πηδάλιο (2 τεμ.); 9 - μοχλός ελέγχου πηδαλίου. 10 - καταπακτή πρόσβασης στη δεξαμενή αερίου και την μπαταρία. 11 - θέση πιλότου. 12 - καναπές επιβατών. 13 - κάλυμμα κινητήρα. 14 - κινητήρας; 15 - εξωτερικό κέλυφος? 16 - πληρωτικό (πολυστυρένιο); 17 - εσωτερικό κέλυφος? 18 - διαχωριστικό πάνελ. 19 - προπέλα? 20 - δακτύλιος προπέλας. 21 - οδοντωτός ιμάντας κίνησης. 22 - κόμπος για τη στερέωση του κάτω μέρους του τμήματος. μεγέθυνση, 2238x1557, 464 KB |
Χόβερκραφτ γάστρα
Είναι διπλό: fiberglass, αποτελείται από εσωτερικά και εξωτερικά κελύφη.
Το εξωτερικό κέλυφος έχει μια μάλλον απλή διαμόρφωση - αυτές είναι απλώς κεκλιμένες (περίπου 50 ° προς τα οριζόντια) πλευρές χωρίς κάτω - επίπεδο σχεδόν σε όλο το πλάτος και ελαφρώς καμπυλωμένο στο πάνω μέρος του. Το τόξο είναι στρογγυλεμένο και το πίσω μέρος έχει τη μορφή κεκλιμένου τραβέρσας. Στο επάνω μέρος, κατά μήκος της περιμέτρου του εξωτερικού κελύφους, κόβονται επιμήκεις τρύπες-αυλακώσεις και στο κάτω μέρος, ένα καλώδιο που περικλείει το κέλυφος στερεώνεται σε μπουλόνια από το εξωτερικό για τη σύνδεση των κάτω τμημάτων των τμημάτων σε αυτό.
Το εσωτερικό κέλυφος είναι πιο περίπλοκο στη διαμόρφωση από το εξωτερικό, καθώς έχει σχεδόν όλα τα στοιχεία ενός μικρού σκάφους (ας πούμε, βάρκες ή βάρκες): πλαϊνά, κάτω, καμπύλες πυροβόλες, ένα μικρό κατάστρωμα στην πλώρη (μόνο το πάνω μέρος του τραβέρσα στην πρύμνη λείπει), - ενώ φτιαγμένο ως μονοκόμματο. Επιπλέον, στη μέση του πιλοτηρίου κατά μήκος του, μια χωριστά διαμορφωμένη σήραγγα με ένα κουτί κάτω από το κάθισμα του οδηγού είναι κολλημένη στο κάτω μέρος που στεγάζει τη δεξαμενή καυσίμου και την μπαταρία, καθώς και το καλώδιο αερίου και το καλώδιο ελέγχου του πηδαλίου.
Στο πίσω μέρος του εσωτερικού κελύφους είναι τοποθετημένο ένα είδος επίστεγου, ανασηκωμένο και ανοιχτό μπροστά. Χρησιμεύει ως βάση του δακτυλιοειδούς καναλιού για την έλικα, και το υπέρθυρό του χρησιμεύει ως διαχωριστής της ροής αέρα, μέρος του οποίου (η ροή στήριξης) κατευθύνεται στο άνοιγμα του άξονα και το άλλο μέρος χρησιμοποιείται για τη δημιουργία προωθητικής ενέργειας ώθηση.
Όλα τα στοιχεία της γάστρας: το εσωτερικό και το εξωτερικό κέλυφος, η σήραγγα και το δακτυλιοειδές κανάλι, κολλήθηκαν σε μήτρες από γυάλινο χαλάκι πάχους περίπου 2 mm σε πολυεστερική ρητίνη. Φυσικά, αυτές οι ρητίνες είναι κατώτερες από τις βινυλεστέρες και τις εποξειδικές ρητίνες όσον αφορά την πρόσφυση, το επίπεδο διήθησης, τη συρρίκνωση και την απελευθέρωση επιβλαβών ουσιών κατά την ξήρανση, αλλά έχουν ένα αναμφισβήτητο πλεονέκτημα τιμής - είναι πολύ φθηνότερες, κάτι που είναι σημαντικό. Για όσους σκοπεύουν να χρησιμοποιήσουν τέτοιες ρητίνες, επιτρέψτε μου να σας υπενθυμίσω ότι το δωμάτιο όπου εκτελούνται οι εργασίες πρέπει να έχει καλό αερισμό και θερμοκρασία τουλάχιστον 22 ° C.
Οι μήτρες κατασκευάστηκαν εκ των προτέρων σύμφωνα με το κύριο μοντέλο από τα ίδια γυάλινα χαλάκια στην ίδια πολυεστερική ρητίνη, μόνο το πάχος των τοιχωμάτων τους ήταν μεγαλύτερο και ανερχόταν σε 7-8 mm (για τα κελύφη του περιβλήματος - περίπου 4 mm). Πριν κολληθούν τα στοιχεία, αφαιρέθηκαν προσεκτικά όλη η τραχύτητα και οι γρατσουνιές από την επιφάνεια εργασίας της μήτρας και καλύφθηκε τρεις φορές με κερί αραιωμένο σε νέφτι και γυαλισμένο. Μετά από αυτό, ένα λεπτό στρώμα (έως 0,5 mm) gelcoat (χρωματιστό βερνίκι) του επιλεγμένου κίτρινου χρώματος εφαρμόστηκε στην επιφάνεια με έναν ψεκαστήρα (ή ρολό).
Αφού στέγνωσε, ξεκίνησε η διαδικασία κόλλησης του κελύφους χρησιμοποιώντας την παρακάτω τεχνολογία. Αρχικά, χρησιμοποιώντας έναν κύλινδρο, η επιφάνεια του κεριού της μήτρας και η πλευρά του γυάλινου χαλιού με μικρότερους πόρους αλείφονται με ρητίνη και στη συνέχεια το στρώμα τοποθετείται στη μήτρα και τυλίγεται μέχρι να αφαιρεθεί τελείως ο αέρας από κάτω από το στρώμα (εάν απαραίτητο, μπορεί να γίνει μια μικρή σχισμή στο χαλάκι). Οι επόμενες στρώσεις γυάλινων τάπητα τοποθετούνται με τον ίδιο τρόπο στο απαιτούμενο πάχος (4-5 mm), με την τοποθέτηση, όπου χρειάζεται, ενσωματωμένων μερών (μέταλλο και ξύλο). Τα πλεονάζοντα πτερύγια κατά μήκος των άκρων κόβονται όταν κολλάτε "υγρό".
Αφού σκληρυνθεί η ρητίνη, το κέλυφος αφαιρείται εύκολα από τη μήτρα και υποβάλλεται σε επεξεργασία: οι άκρες περιστρέφονται, οι αυλακώσεις κόβονται, οι τρύπες ανοίγονται.
Για να εξασφαλιστεί η αβύθιση του Aerojeep, κομμάτια αφρού (για παράδειγμα, έπιπλα) είναι κολλημένα στο εσωτερικό κέλυφος, αφήνοντας ελεύθερα μόνο κανάλια για τη διέλευση αέρα σε όλη την περίμετρο. Κομμάτια από αφρώδες πλαστικό είναι κολλημένα μεταξύ τους με ρητίνη και λωρίδες από γυάλινο χαλάκι, επίσης λιπασμένο με ρητίνη, προσαρμόζονται στο εσωτερικό κέλυφος.
Αφού κατασκευαστούν ξεχωριστά τα εξωτερικά και εσωτερικά κελύφη, ενώνονται, στερεώνονται με σφιγκτήρες και βίδες με αυτοκόλλητη βίδα και στη συνέχεια συνδέονται (κολλούνται) περιμετρικά με λωρίδες από το ίδιο γυάλινο χαλάκι πλάτους 40-50 mm επικαλυμμένο με πολυεστερική ρητίνη, από την οποία κατασκευάστηκαν τα ίδια τα κοχύλια. Μετά από αυτό, το σώμα αφήνεται μέχρι να πολυμεριστεί πλήρως η ρητίνη.
Μια μέρα αργότερα, μια λωρίδα duralumin με τομή 30x2 mm προσαρτάται στην επάνω άρθρωση των κελυφών περιμετρικά με πριτσίνια, τοποθετώντας την κάθετα (οι γλώσσες των τμημάτων στερεώνονται πάνω της). Ξύλινες πέτρες διαστάσεων 1500x90x20 mm (μήκος x πλάτος x ύψος) είναι κολλημένες στο κάτω μέρος του πυθμένα σε απόσταση 160 mm από την άκρη. Ένα στρώμα γυάλινο χαλάκι είναι κολλημένο πάνω από τους δρομείς. Με τον ίδιο τρόπο, μόνο από το εσωτερικό του κελύφους, στο πίσω μέρος του πιλοτηρίου, μια βάση ξύλινης πλάκας είναι τοποθετημένη κάτω από τον κινητήρα.
Αξίζει να σημειωθεί ότι η ίδια τεχνολογία που χρησιμοποιήθηκε για την κατασκευή του εξωτερικού και του εσωτερικού κελύφους κόλλησε και μικρότερα στοιχεία: τα εσωτερικά και εξωτερικά κελύφη του διαχύτη, τα πηδάλια, τη δεξαμενή αερίου, το κάλυμμα κινητήρα, τον εκτροπέα ανέμου, τη σήραγγα και το κάθισμα οδηγού. Για όσους μόλις αρχίζουν να εργάζονται με υαλοβάμβακα, συνιστώ να προετοιμάσετε την κατασκευή του σκάφους από αυτά τα μικρά στοιχεία. Η συνολική μάζα του σώματος από υαλοβάμβακα, μαζί με τον διαχύτη και τα πηδάλια, είναι περίπου 80 κιλά.
Φυσικά, η κατασκευή μιας τέτοιας γάστρας μπορεί να ανατεθεί και σε ειδικούς - εταιρείες που παράγουν σκάφη και σκάφη από fiberglass. Ευτυχώς, υπάρχουν πολλά από αυτά στη Ρωσία και το κόστος θα είναι ανάλογο. Ωστόσο, στη διαδικασία της αυτοκατασκευής, θα είναι δυνατό να αποκτηθεί η απαραίτητη εμπειρία και η ευκαιρία για περαιτέρω μοντελοποίηση και δημιουργία διαφόρων στοιχείων και δομών από υαλοβάμβακα.
Τοποθέτηση έλικας χόβερκραφτ
Περιλαμβάνει κινητήρα, προπέλα και κιβώτιο ταχυτήτων που μεταδίδει τη ροπή από το πρώτο στο δεύτερο.
Ο κινητήρας που χρησιμοποιείται είναι BRIGGS & STATTION, που παράγεται στην Ιαπωνία με αμερικανική άδεια: 2κύλινδρος, σχήματος V, τετράχρονος, 31 ίπποι. από. στις 3600 σ.α.λ. Ο εγγυημένος κινητήρας του είναι 600 χιλιάδες ώρες. Η εκκίνηση γίνεται με ηλεκτρική μίζα, από μπαταρία, και η λειτουργία των μπουζί γίνεται από μαγνήτη.
Ο κινητήρας είναι τοποθετημένος στο κάτω μέρος της γάστρας της Aerojeep και ο άξονας της πλήμνης της προπέλας είναι στερεωμένος και στα δύο άκρα σε βραχίονες στο κέντρο του διαχύτη που υψώνεται πάνω από τη γάστρα. Η μετάδοση της ροπής από τον άξονα εξόδου του κινητήρα στην πλήμνη πραγματοποιείται με έναν οδοντωτό ιμάντα. Οι τροχαλίες κίνησης και οδήγησης, όπως και ο ιμάντας, είναι οδοντωτές.
Αν και η μάζα του κινητήρα δεν είναι τόσο μεγάλη (περίπου 56 κιλά), αλλά η θέση του στο κάτω μέρος μειώνει σημαντικά το κέντρο βάρους του σκάφους, γεγονός που έχει θετική επίδραση στη σταθερότητα και την ευελιξία του μηχανήματος, ειδικά ένα τέτοιο " aerofloating» ένα.
Τα καυσαέρια οδηγούνται στο κατώτερο ρεύμα αέρα.
Αντί για τον εγκατεστημένο ιαπωνικό, μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε κατάλληλους οικιακούς κινητήρες, για παράδειγμα, από οχήματα χιονιού "Buran", "Lynx" και άλλα. Παρεμπιπτόντως, για ένα μονό ή διπλό WUA, οι μικρότεροι κινητήρες με χωρητικότητα περίπου 22 ίππων είναι αρκετά κατάλληλοι. από.
Η προπέλα είναι έξι πτερυγίων, με σταθερό βήμα (γωνία προσβολής στη στεριά) των πτερυγίων.
 1 - τοίχοι? 2 - καλύψτε με γλώσσα. |
Ένα αναπόσπαστο μέρος της εγκατάστασης της προπέλας θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνει το δακτυλιοειδές κανάλι της προπέλας, αν και η βάση της (κάτω τομέας) είναι ενσωματωμένη στο εσωτερικό κέλυφος του περιβλήματος. Το δακτυλιοειδές κανάλι, όπως και το σώμα, είναι επίσης σύνθετο, κολλημένο από το εξωτερικό και το εσωτερικό κέλυφος. Ακριβώς στη θέση όπου ο κάτω τομέας του ενώνεται με τον επάνω, είναι διατεταγμένο ένα διαχωριστικό πάνελ από υαλοβάμβακα: διαχωρίζει τη ροή αέρα που δημιουργείται από την προπέλα (και, αντίθετα, συνδέει τα τοιχώματα του κάτω τομέα κατά μήκος της χορδής).
Ο κινητήρας, που βρίσκεται στον καθρέφτη στο πιλοτήριο (πίσω από το κάθισμα του συνοδηγού), είναι κλειστός από πάνω με κουκούλα από υαλοβάμβακα και η προπέλα, εκτός από τον διαχύτη, καλύπτεται και με συρμάτινη σχάρα μπροστά.
Η μαλακή ελαστική περίφραξη του hovercraft (φούστα) αποτελείται από ξεχωριστά, αλλά πανομοιότυπα τμήματα, κομμένα και ραμμένα από ένα πυκνό ελαφρύ ύφασμα. Είναι επιθυμητό το ύφασμα να είναι υδατοαπωθητικό, να μην σκληραίνει στο κρύο και να μην αφήνει τον αέρα να περάσει. Χρησιμοποίησα ένα υλικό Vinyplan φινλανδικής κατασκευής, αλλά ένα ύφασμα οικιακού τύπου περκάλι είναι καλό. Το μοτίβο του τμήματος είναι απλό και μπορείτε ακόμη και να το ράψετε με το χέρι.
Κάθε τμήμα συνδέεται με το σώμα ως εξής. Η γλώσσα ρίχνεται πάνω από την πλευρική κάθετη ράβδο, με επικάλυψη 1,5 cm. πάνω του είναι η γλώσσα του παρακείμενου τμήματος και τα δύο, στη θέση της επικάλυψης, είναι στερεωμένα στη ράβδο με ειδικό κλιπ τύπου "κροκόδειλου", μόνο χωρίς δόντια. Και έτσι σε όλη την περίμετρο του «Aerojeep». Για αξιοπιστία, μπορείτε επίσης να βάλετε ένα κλιπ στη μέση της γλώσσας. Οι δύο κάτω γωνίες του τμήματος με τη βοήθεια νάιλον σφιγκτήρων αναρτώνται ελεύθερα σε ένα καλώδιο που τυλίγεται γύρω από το κάτω μέρος του εξωτερικού κελύφους του περιβλήματος.
Ένα τέτοιο σύνθετο σχέδιο της φούστας σας επιτρέπει να αντικαταστήσετε εύκολα ένα αποτυχημένο τμήμα, το οποίο θα διαρκέσει 5-10 λεπτά. Θα ήταν σκόπιμο να πούμε ότι ο σχεδιασμός αποδεικνύεται αποτελεσματικός εάν αποτύχει έως και 7% των τμημάτων. Συνολικά τοποθετούνται σε φούστα μέχρι 60 τεμάχια.
Αρχή της κίνησης χόβερκραφτΕπόμενο. Μετά την εκκίνηση του κινητήρα και το ρελαντί, η συσκευή παραμένει στη θέση της. Με την αύξηση του αριθμού των στροφών, η προπέλα αρχίζει να οδηγεί μια πιο ισχυρή ροή αέρα. Μέρος του (μεγάλο) δημιουργεί πρόωση και παρέχει στο σκάφος κίνηση προς τα εμπρός. Το άλλο μέρος της ροής πηγαίνει κάτω από το διαχωριστικό πάνελ στους πλευρικούς αεραγωγούς της γάστρας (ο ελεύθερος χώρος μεταξύ των κελυφών μέχρι την ίδια την πλώρη) και στη συνέχεια μέσω των εγκοπών στο εξωτερικό κέλυφος εισέρχεται ομοιόμορφα στα τμήματα. Ταυτόχρονα με την έναρξη της κίνησης, αυτή η ροή δημιουργεί ένα μαξιλάρι αέρα κάτω από τον πυθμένα, ανυψώνοντας τη συσκευή πάνω από την υποκείμενη επιφάνεια (είτε είναι χώμα, χιόνι ή νερό) κατά αρκετά εκατοστά.
Η περιστροφή του «Aerojeep» πραγματοποιείται από δύο πηδάλια, εκτρέποντας την «εμπρός» ροή αέρα στο πλάι. Τα πηδάλια ελέγχονται από έναν μοχλό κολώνας τιμονιού τύπου μοτοσικλέτας δύο βραχιόνων, μέσω ενός καλωδίου Bowden που τρέχει κατά μήκος της δεξιάς πλευράς μεταξύ των κελυφών σε ένα από τα πηδάλια. Το άλλο τιμόνι συνδέεται με την πρώτη άκαμπτη ράβδο.
Στην αριστερή λαβή του μοχλού των δύο βραχιόνων, στερεώνεται επίσης ο μοχλός ελέγχου γκαζιού του καρμπυρατέρ (ανάλογος της λαβής γκαζιού).
Για να χειριστείτε ένα χόβερκραφτ, πρέπει να το δηλώσετε στην τοπική κρατική επιθεώρηση για μικρά σκάφη (GIMS) και να προμηθευτείτε ένα εισιτήριο πλοίου. Για να αποκτήσετε πιστοποιητικό για το δικαίωμα οδήγησης σκάφους, πρέπει επίσης να παρακολουθήσετε εκπαιδευτικό σεμινάριο διαχείρισης.
Ωστόσο, ακόμη και αυτά τα μαθήματα απέχουν ακόμα πολύ από το να έχουν εκπαιδευτές για πιλοτικά αεροσκάφη. Επομένως, κάθε πιλότος πρέπει να κυριαρχήσει μόνος του στη διαχείριση της WUA, κυριολεκτικά σιγά σιγά αποκτώντας σχετική εμπειρία.
Η μη ικανοποιητική κατάσταση του οδικού δικτύου και η σχεδόν παντελής απουσία οδικών υποδομών στις περισσότερες περιφερειακές διαδρομές καθιστά αναγκαία την αναζήτηση οχημάτων που λειτουργούν με άλλες φυσικές αρχές. Ένα τέτοιο μέσο είναι ένα αεροσκάφος ικανό να μετακινεί ανθρώπους και αγαθά σε συνθήκες εκτός δρόμου.
Το Hovercraft, που φέρει τον ηχηρό τεχνικό όρο "Hovercraft", διαφέρει από τα παραδοσιακά μοντέλα σκαφών και αυτοκινήτων όχι μόνο στην ικανότητα κίνησης σε οποιαδήποτε επιφάνεια (λίμνη, χωράφι, βάλτο κ.λπ.), αλλά και στην ικανότητα ανάπτυξης αξιοπρεπούς ταχύτητας . Η μόνη προϋπόθεση για έναν τέτοιο «δρόμο» είναι να είναι λίγο πολύ ομοιόμορφος και σχετικά μαλακός.
Ωστόσο, η χρήση ενός μαξιλαριού αέρα από ένα όχημα παντός εδάφους απαιτεί αρκετά σοβαρό ενεργειακό κόστος, το οποίο με τη σειρά του συνεπάγεται σημαντική αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου. Η λειτουργία του hovercraft (HVAC) βασίζεται σε έναν συνδυασμό των ακόλουθων φυσικών αρχών:
- Χαμηλή ειδική πίεση SVP στην επιφάνεια του εδάφους ή του νερού.
- Υψηλή ταχύτητα κίνησης.
Αυτός ο παράγοντας έχει μια αρκετά απλή και λογική εξήγηση. Η περιοχή των επιφανειών επαφής (κάτω μέρος της συσκευής και, για παράδειγμα, το έδαφος) αντιστοιχεί ή υπερβαίνει την περιοχή του SVP. Από τεχνική άποψη, το όχημα παράγει δυναμικά την απαραίτητη ποσότητα ράβδου στήριξης.
Η υπερβολική πίεση που δημιουργείται σε μια ειδική συσκευή χωρίζει το μηχάνημα από το στήριγμα σε ύψος 100-150 mm. Αυτό το μαξιλάρι αέρα είναι που διακόπτει τη μηχανική επαφή των επιφανειών και ελαχιστοποιεί την αντίσταση στη μεταφορική κίνηση του hovercraft στο οριζόντιο επίπεδο.
Παρά την ικανότητα γρήγορης και, κυρίως, οικονομικής κίνησης, η εμβέλεια του hovercraft στην επιφάνεια της γης είναι σημαντικά περιορισμένη. Οι περιοχές ασφάλτου, οι σκληροί βράχοι με την παρουσία βιομηχανικών συντριμμιών ή σκληρών λίθων δεν είναι απολύτως κατάλληλοι για αυτό, καθώς ο κίνδυνος βλάβης στο κύριο στοιχείο του SVP - το κάτω μέρος του μαξιλαριού, αυξάνεται σημαντικά.
Έτσι, η βέλτιστη διαδρομή hovercraft μπορεί να θεωρηθεί εκείνη όπου πρέπει να κολυμπήσετε πολύ και σε ορισμένα σημεία να οδηγείτε λίγο. Σε ορισμένες χώρες, όπως ο Καναδάς, τα hovercraft χρησιμοποιούνται από διασώστες. Σύμφωνα με ορισμένες αναφορές, συσκευές αυτού του σχεδιασμού βρίσκονται σε υπηρεσία με τους στρατούς ορισμένων χωρών μελών του ΝΑΤΟ.
Γιατί υπάρχει η επιθυμία να φτιάξετε ένα hovercraft με τα χέρια σας; Υπάρχουν διάφοροι λόγοι:
Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα SVP δεν έχουν λάβει ευρεία διανομή. Πράγματι, ως ακριβό παιχνίδι, μπορείτε να αγοράσετε ένα ATV ή ένα snowmobile. Μια άλλη επιλογή είναι να φτιάξετε μόνοι σας ένα σκάφος-αυτοκίνητο.
Κατά την επιλογή ενός σχεδίου εργασίας, είναι απαραίτητο να προσδιοριστεί ο σχεδιασμός της γάστρας που πληροί καλύτερα τις καθορισμένες τεχνικές συνθήκες. Σημειώστε ότι το SVP «φτιάξ' μόνος σου» με σχέδια συναρμολόγησης οικιακών στοιχείων είναι αρκετά ρεαλιστικό να δημιουργηθεί.
Τα έτοιμα σχέδια σπιτικών χόβερκραφτ αφθονούν σε εξειδικευμένους πόρους. Η ανάλυση πρακτικών δοκιμών δείχνει ότι η πιο επιτυχημένη επιλογή, η οποία ικανοποιεί τις συνθήκες που προκύπτουν κατά τη μετακίνηση μέσα στο νερό και το έδαφος, είναι τα μαξιλάρια που σχηματίζονται με μέθοδο θαλάμου.
Όταν επιλέγετε ένα υλικό για το κύριο δομικό στοιχείο ενός οχήματος μαξιλαριού αέρα - τη γάστρα, λάβετε υπόψη πολλά σημαντικά κριτήρια. Πρώτον, είναι η απλότητα και η ευκολία επεξεργασίας. Δεύτερον, το μικρό ειδικό βάρος του υλικού. Αυτή η παράμετρος είναι που διασφαλίζει ότι το SVP ανήκει στην κατηγορία «αμφίβια», δηλαδή δεν υπάρχει κίνδυνος πλημμύρας σε περίπτωση έκτακτης διακοπής του σκάφους.
Κατά κανόνα, για την κατασκευή της γάστρας χρησιμοποιείται κόντρα πλακέ 4 mm και οι υπερκατασκευές είναι κατασκευασμένες από αφρό. Αυτό μειώνει σημαντικά το βάρος της δομής. Μετά την επικόλληση των εξωτερικών επιφανειών με αφρό και την επακόλουθη βαφή, το μοντέλο αποκτά τα αρχικά χαρακτηριστικά της εμφάνισης του πρωτοτύπου. Τα πολυμερή υλικά χρησιμοποιούνται για τα τζάμια καμπίνας και τα υπόλοιπα στοιχεία κάμπτονται από σύρμα.
Η κατασκευή της λεγόμενης φούστας θα απαιτήσει ένα πυκνό αδιάβροχο ύφασμα από πολυμερή ίνα. Μετά την κοπή, τα μέρη ράβονται μεταξύ τους με διπλή σφιχτή ραφή και η κόλληση γίνεται με αδιάβροχη κόλλα. Αυτό παρέχει όχι μόνο υψηλό βαθμό δομικής αξιοπιστίας, αλλά σας επιτρέπει επίσης να κρύβετε τις αρθρώσεις στερέωσης από τα αδιάκριτα βλέμματα.
Ο σχεδιασμός του σταθμού παραγωγής ενέργειας περιλαμβάνει την παρουσία δύο κινητήρων: βαδίζοντας και ζορίζοντας. Είναι εξοπλισμένα με ηλεκτρικούς κινητήρες χωρίς ψήκτρες και έλικες με δύο λεπίδες. Ειδική ρυθμιστική αρχή πραγματοποιεί τη διαδικασία διαχείρισής τους.
Η τάση τροφοδοσίας τροφοδοτείται από δύο μπαταρίες, η συνολική χωρητικότητα των οποίων είναι 3.000 milliamps ανά ώρα. Στο μέγιστο επίπεδο φόρτισης, το SVP μπορεί να λειτουργήσει για 25-30 λεπτά.
Προσοχή, μόνο ΣΗΜΕΡΑ!
Για την ανάπτυξη των φυσικών πόρων σε απομακρυσμένες περιοχές της χώρας μας απαιτούνται οχήματα εκτός δρόμου που έχουν την ιδιότητα της αμφίβιας ικανότητας, δηλαδή τη δυνατότητα μετακίνησης από νερό σε ξηρά και αντίστροφα. Ωστόσο, η πρακτική έχει δείξει ότι σε μια σειρά δυσπρόσιτων και κλιματικά σκληρών περιοχών, που χαρακτηρίζονται από μεγάλο αριθμό ποταμών, λιμνών και βάλτων, η χρήση οχημάτων παντός εδάφους με κάμπια ή τροχοφόρα είναι εξαιρετικά δύσκολη και μερικές φορές αδύνατη.
Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι οι ιδιότητες συγκράτησης του εδάφους είναι ιδιαίτερα έντονες εδώ. Είναι γνωστό ότι από 300 κιλά υγρής άμμου έως 4000 κιλά σκληρού πλαστικού αργίλου κολλάνε σε κάθε τετραγωνικό μέτρο της επιφάνειας του σώματος του μηχανήματος σε επαφή με το έδαφος. Επιπλέον, λόγω αναρρόφησης στο έδαφος κατά τη διάρκεια παρατεταμένης στάθμευσης ή αναγκαστικής στάσης, το μηχάνημα δεν μπορεί να κινηθεί.
Σε χειμερινές συνθήκες, η κίνηση παρεμποδίζεται από το γεγονός ότι η φέρουσα ικανότητα του καλύμματος χιονιού είναι χαμηλή εκτός των δρόμων. Είναι ιδιαίτερα δύσκολο να κινηθεί κανείς στους πάγους των ποταμών και των λιμνών σε περιόδους παγώματος, τήξης και καταστροφής των πάγων, όταν ακόμη και ο πλωτός εξοπλισμός δεν μπορεί να ξεπεράσει την αντίστασή του.
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι πρόσφατα οι απαιτήσεις για την περιβαλλοντική φιλικότητα των μεταφορών έχουν αυξηθεί σημαντικά, ειδικότερα, έχουν εισαχθεί περιορισμοί στον βαθμό καταστροφής των ανώτερων στρωμάτων του εδάφους από αυτό.
Λαμβάνοντας υπόψη όλους αυτούς τους παράγοντες, η καταλληλότερη είναι η χρήση του hovercraft, στο οποίο η πίεση στο έδαφος δεν υπερβαίνει τα 2-5 kPa, η οποία είναι σημαντικά χαμηλότερη από αυτή των οχημάτων με χιόνι και βάλτους (17-24 kPa). Λόγω αυτού, έχουν καλύτερη βατότητα και δεν καταστρέφουν το επιφανειακό στρώμα του εδάφους.
Η πρακτική χρήση των σκαφών και του hovercraft στη χώρα μας ξεκίνησε το 1935. Μια ομάδα με επικεφαλής τον σχεδιαστή και επιστήμονα V. Levkov πραγματοποίησε πλήθος μελετών. Για την περίοδο μέχρι το 1941, δημιούργησαν και δοκίμασαν 15 οχήματα μαξιλαριού αέρα βάρους από 2,25 έως 14,7 τόνους. Για παράδειγμα, το 1937, το L-5 duralumin hovercraft έφτασε σε ταχύτητα 137 km / h κατά τη διάρκεια δοκιμών. Ήδη σε πρώιμο στάδιο στην ανάπτυξη των χόβερκραφτ, αποκαλύφθηκε η μοναδική τους ικανότητα να κινούνται πάνω από νερό, βάλτο, αμμώδη ρήγματα, πάγο στον κόλπο και επίπεδο έδαφος.
Κατά τη λειτουργία των πλοίων και των αεροσκαφών, συσσωρεύτηκε εμπειρία, άρχισε να καθορίζεται η εξειδίκευσή τους. Αν νωρίτερα χρησιμοποιούνταν κυρίως στο νερό ή ως αμφίβια, τώρα έχουν εμφανιστεί οι χερσαίες παραλλαγές τους - αυτοκινούμενες και ρυμουλκούμενες από τρακτέρ, καθώς και πλατφόρμες hovercraft σχεδιασμένες για τη μεταφορά διαφόρων φορτίων σε δυσπρόσιτες περιοχές. Ωστόσο, η βασική, βασική γραμμή ανάπτυξης του hovercraft είναι η δημιουργία πλοίων και σκαφών που ανταποκρίνονται καλύτερα στις ανάγκες της εθνικής οικονομίας.
Το μαξιλάρι αέρα είναι μια κοιλότητα κάτω από το αμάξωμα του οχήματος μέσα στην οποία διοχετεύεται συνεχώς αέρας με πίεση μεγαλύτερη από την ατμοσφαιρική.Τα όριά του σχηματίζονται από σκληρά ή μαλακά τοιχώματα, καθώς και από τον συνδυασμό τους. Τα σκληρά τοιχώματα του μαξιλαριού αέρα του πλοίου ονομάζονται σκήτη και τα μαλακά τοιχώματα ονομάζονται εύκαμπτη περίφραξη.
Η σταθερότητα του μαξιλαριού αέρα εξασφαλίζεται από την εκροή αέρα που διαφεύγει μέσω ενός στενού κενού μεταξύ της κάτω άκρης των τοιχωμάτων του φράχτη και της επιφάνειας στήριξης. Οι πίδακες αέρα μαζί με έναν εύκαμπτο φράκτη παρέχουν ομοιόμορφη παρακολούθηση της επιφάνειας του ανώμαλου εδάφους και των ανώμαλων υδάτων. Τα οχήματα με σκελετούς επί του σκάφους, αλλά με εύκαμπτα τμήματα πλώρης και πρύμνης, άρχισαν να ονομάζονται σκήτη, και αυτά με εύκαμπτο φράχτη γύρω από ολόκληρη την περίμετρο του μαξιλαριού αέρα - αμφίβια χόβερκραφτ.
Hovercraft - βίντεο
Η εύκαμπτη περίφραξη είναι κατασκευασμένη από διάφορες ποιότητες χημικών ινών, σχηματίζοντας μια διχτυωτή υφασμάτινη βάση επικαλυμμένη με πολυμερή που μοιάζουν με καουτσούκ - όπως νεοπρένιο, πολυουρεθάνη, με φυσικά πρόσθετα καουτσούκ. Τα πρόσθετα βοηθούν στη διατήρηση της ελαστικότητας του υλικού ακόμη και με σημαντική μείωση της θερμοκρασίας του αέρα (έως -40-50 ° C).
Στην πράξη, ένας εύκαμπτος φράκτης δύο επιπέδων έχει αποδειχθεί, αποτελούμενος από μια δεξαμενή-δέκτη (ανώτερη βαθμίδα) και ένα σύνολο αφαιρούμενων στοιχείων με τη μορφή τμημάτων το ένα δίπλα στο άλλο (κάτω επίπεδο). Ο αέρας εισέρχεται από τον υπερσυμπιεστή στον δέκτη και από αυτόν μέσω ενός συστήματος οπών στην κοιλότητα του μαξιλαριού αέρα, που περιορίζεται από αφαιρούμενα στοιχεία. Δημιουργείται υψηλότερη πίεση στον δέκτη από ό,τι σε ένα μαξιλάρι αέρα, χάρη στο οποίο εκτελεί ρόλο διαμόρφωσης και απορρόφησης κραδασμών κατά την απορρόφηση δυναμικών φορτίων. Τα αφαιρούμενα στοιχεία, που απομακρύνονται, «ρέουν γύρω από» συγκεντρωμένα εμπόδια, διατηρώντας παράλληλα το καθορισμένο διάκενο αέρα. Αυτό σας επιτρέπει να ξεπεράσετε κούτσουρα, ογκόλιθους και προσκρούσεις ύψους 0,5-0,8 m, κάτι που είναι πολύ δύσκολο για τα οχήματα που παρακολουθούνται.
Η αύξηση της σταθερότητας τέτοιων οχημάτων διευκολύνεται από τη διαίρεση της κοιλότητας του μαξιλαριού αέρα σε ξεχωριστά διαμερίσματα (θάλαμοι) με διαμήκεις και εγκάρσιες καρίνες. Έτσι, αποτρέπεται η πιθανότητα του πιο επικίνδυνου ατυχήματος - ανατροπής λόγω κάμψης και σύσφιξης του εύκαμπτου προφυλακτήρα κάτω από τη γάστρα. Η κατανάλωση ενέργειας για το σχηματισμό ενός μαξιλαριού αέρα, καθώς και η αναπόφευκτη απώλεια μέρους του χρησιμοποιήσιμου όγκου για τη διάταξη καναλιών που παρέχουν αέρα στον δέκτη από τους φυσητήρες, συνήθως αντισταθμίζονται με την αύξηση της απόδοσης των μονάδων πρόωσης.
Αμφίβια αεροσκάφη
Στα αμφίβια χόβερκραφτ, χρησιμοποιείται συχνότερα μια προωστική διάταξη αεροδυναμικού τύπου, όπως μια προπέλα. Τοποθετείται σε ένα δακτυλιοειδές ακροφύσιο, το οποίο συμβάλλει στην αύξηση της διατομής του εκτοξευόμενου πίδακα αέρα σε σύγκριση με μια ανοιχτή βίδα. Ως αποτέλεσμα, η πρόσφυση αυξάνεται και ο θόρυβος κατά τη λειτουργία μειώνεται.
Ένας άλλος τρόπος για να αυξηθούν τα χαρακτηριστικά έλξης των οχημάτων είναι η χρήση αντίθετα περιστρεφόμενων ελίκων, οι οποίες είναι διατεταγμένες σε ζεύγη. Η επιθυμία να διατηρηθεί η ποσότητα ώθησης των ελίκων και ταυτόχρονα να μειωθεί η διάμετρός τους οδήγησε στη δημιουργία προπέλες ανεμιστήρα. Έχουν αυξημένο αριθμό λεπίδων και το μήκος του δακτυλιοειδούς ακροφυσίου. Οι έλικες αυτού του τύπου είναι όσο το δυνατόν πιο κοντά στους αξονικούς υπερσυμπιεστές σχεδιαστικά.
Οι αεροδυναμικές έλικες περιλαμβάνουν επίσης ακροφύσιο αέρα, στο οποίο η πηγή ώσης είναι ένας πίδακας αέρα που ρέει μέσω ενός ακροφυσίου από την κοιλότητα του μαξιλαριού αέρα ή από το κανάλι εξόδου του υπερσυμπιεστή. Η προπέλα του ακροφυσίου ενός χόβερκραφτ είναι απλή στη σχεδίαση, αλλά η απόδοσή της είναι 2 φορές χαμηλότερη από αυτή μιας προπέλας. Ως εκ τούτου, ως κύρια προπέλα, κατά κανόνα, χρησιμοποιείται μια προπέλα. Το ακροφύσιο χρησιμοποιείται κυρίως ως προωθητής, το οποίο παρέχει ελιγμούς σε χαμηλές ταχύτητες.
Μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα της ανυψωτικής δύναμης του μαξιλαριού αέρα επιδιώκεται να επιτευχθεί με τη μείωση της μάζας του κύτους του πλοίου. Επομένως, για την κατασκευή του χρησιμοποιούνται εξαρτήματα από ελαφρά κράματα αλουμινίου, τα οποία συνδέονται με πριτσίνια ή συγκόλληση. Οι υπερκατασκευές και οι καμπίνες των οχημάτων υψηλής ταχύτητας είναι συχνά κατασκευασμένες από fiberglass.
Κατά την επιλογή κινητήρων για σκάφη και πλοία, κατά κανόνα, προτιμάται το αυτοκίνητο (καρμπυρατέρ ή ντίζελ) αερόψυκτο. Για τη διανομή ισχύος στους άξονες των υπερσυμπιεστών και των ελίκων, οι οποίοι, κατά κανόνα, βρίσκονται σε διαφορετικά επίπεδα, χρησιμοποιούνται ιμάντες με επίπεδα δόντια.
Η μείωση βάρους, μαζί με τη χρήση ευνοϊκών αεροδυναμικών σχημάτων και προηγμένων κινητήρων, επιτρέπει στο hovercraft σε ταχύτητες άνω των 50 km/h να ανταγωνίζεται επιτυχώς όχι μόνο με σκάφη εκτόπισης υψηλής ταχύτητας, αλλά και με ανεμόπτερα και υδροπτέρυγα.
Λαμβάνοντας υπόψη τις αμφίβιες ιδιότητες τέτοιων σκαφών, θα πρέπει κανείς να αξιολογήσει κριτικά τη διαδεδομένη ιδέα τους ως απεριόριστου οχήματος παντός καιρού, παντός εδάφους και παντός καιρού. Πρέπει να θυμόμαστε ότι η έλλειψη επαφής με την επιφάνεια στήριξης, εκτός από τα πλεονεκτήματα, δημιουργεί ορισμένα προβλήματα. Γίνεται, για παράδειγμα, δύσκολο να ξεπεραστούν οι πλαγιές, να αποφευχθεί η πλευρική μετατόπιση και η μετατόπιση του ανέμου.
Στάδια ανάπτυξης του hovercraft στη Ρωσία
Στη χώρα μας η ανάπτυξη του hovercraft έχει περάσει από αρκετά στάδια. Έτσι, στο εργοστάσιο Krasnoye Sormovo στο Γκόρκι, κατασκευάστηκε για πρώτη φορά ένα πειραματικό 5θέσιο σκάφος "Rainbow" βάρους 3,3 τόνων με εμβολοφόρο κινητήρα αεροσκάφους ισχύος 162 kW (220 hp). Είχε ένα σχέδιο σχηματισμού μαξιλαριού αέρα με σκληρό ακροφύσιο, η ταχύτητά του έφτασε τα 110 km / h. Αργότερα, το σκάφος εξοπλίστηκε με διάφορους τύπους εύκαμπτης περίφραξης και επέδειξε ικανοποιητικές αμφίβιες ιδιότητες το καλοκαίρι και το χειμώνα, μπορούσε να ξεπεράσει πλαγιές έως και 10 ° και να διασχίσει πεδία πλωτών κορμών.
Λίγο αργότερα, αναπτύχθηκε και δοκιμάστηκε το αεροσκάφος Sormovich με χωρητικότητα επιβατών 50 ατόμων. Ως κινητήρας χρησιμοποιήθηκε ένας στρόβιλος αεροσκάφους χωρητικότητας 1700 kW (2300 ίππων). Η γάστρα του πλοίου ήταν κατασκευασμένη από κράμα αλουμινίου. Με μάζα 36,4 τόνων, το αυτοκίνητο έφτασε σε ταχύτητα 100 km / h. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών για πέδηση έκτακτης ανάγκης, διαπιστώθηκε ότι οι επιταχύνσεις υπερφόρτωσης όταν ο κύριος κινητήρας σβήνει με ταχύτητα 50-70 km/h είναι 0,2-0,5 g, γεγονός που επέτρεψε τη λειτουργία του σκάφους σε αυτές τις ταχύτητες ρηχά νερά. Στο τέλος των δοκιμών, ο Sormovich πραγματοποίησε μια δοκιμαστική μεταφορά επιβατών σε μια γραμμή μήκους 274 km. Στη χειμερινή ναυσιπλοΐα, αποδείχτηκε η δυνατότητα μετακίνησης πάνω από ένα πεδίο πάγου πάχους 35-40 cm με μεμονωμένες χούφτες ύψους 40-50 cm και χιονοκάλυψη βάθους έως και μισού μέτρου.
Στη συνέχεια, οι σχεδιαστές επέστρεψαν στη δημιουργία νέων εκδόσεων του σκάφους Raduga. Κατασκευάστηκε ένα hovercraft "Rainbow-3", σχεδιασμένο να μεταφέρει βάρδιες γεωτρήσεων στην περιοχή του κοιτάσματος πετρελαίου και φυσικού αερίου Surgut. Με κινητήρα ντίζελ 220 kW (298 ίππων) 70 χλμ./ώρα, αυτό το σκάφος χωρητικότητας 10 επιβατών είναι κατασκευασμένο από ελαφρύ κράμα και ζυγίζει 3,7 τόνους.
Το Κεντρικό Γραφείο Σχεδιασμού «Neptune» ανέλυσε σε βάθος όλη την υπάρχουσα εμπειρία στη δημιουργία hovercraft, με βάση τη χρήση κυρίως αεροπορικής τεχνολογίας. Ως αποτέλεσμα, διαπιστώθηκε ότι λόγω του σχετικά υψηλού κόστους κατασκευής και του υψηλού λειτουργικού κόστους, η εμπορική εκμετάλλευση τέτοιων σκαφών είναι ασύμφορη.
Λαμβάνοντας υπόψη αυτούς τους παράγοντες, διατυπώθηκαν οι κύριες κατευθύνσεις περαιτέρω δραστηριότητας: η ανάπτυξη συγκολλημένου κύτους, η χρήση μονάδας παραγωγής ενέργειας ντίζελ, η χρήση ελίκων με απλοποιημένη κίνηση σε ακροφύσια οδηγών μέσω ιμάντων με επίπεδα δόντια. Στην επιστημονική και πειραματική μελέτη των έργων συμμετείχαν ειδικοί του Κεντρικού Ινστιτούτου Ερευνών που πήρε το όνομά του από τον ακαδημαϊκό A. N. Krylov.
Hovercraft "Bars"
Το πρώτο που κατασκευάστηκε ήταν ένα μικρό hovercraft «Bars», το οποίο βρήκε αμέσως εφαρμογή στην εθνική οικονομία, αν και οι αναφερόμενες τεχνικές λύσεις δεν είχαν ακόμη εφαρμοστεί πλήρως σε αυτό. Μέχρι σήμερα, αρκετές δεκάδες από αυτά τα οχήματα 8 θέσεων, εξοπλισμένα με κινητήρες αεροσκαφών χωρητικότητας 176 kW (230 hp), εκτελούν ταχυδρομική υπηρεσία στο σύστημα του Υπουργείου Επικοινωνιών της RSFSR, εκτελούν λειτουργίες έρευνας και διάσωσης και χρησιμοποιούνται επίσης με επιτυχία ως περιπολικά στο σύστημα του Υπουργείου Εσωτερικών της ΕΣΣΔ. Λειτουργούν σε δυσπρόσιτα μέρη, όπως ρηχές αλυκές, περιοχές με άγονες στέπες, αμμουδιές, ζώνες ράφτινγκ, τόσο το καλοκαίρι όσο και το χειμώνα. Όπως έχει δείξει η πρακτική, αυτά τα σκάφη αποδείχθηκαν πολύ πιο αποτελεσματικά από τα προηγούμενα χρησιμοποιημένα σειριακά αμφίβια snowmobile. Με μάζα 2,2 τόνων, η μέγιστη ταχύτητα των Bars είναι 80 km / h.
Το hovercraft τύπου «Cheetah» έχει κύτος κατασκευασμένο από κράμα αλουμινίου ποιότητες AMg5 και AMg61. Διαθέτει δύο έλικες σε ακροφύσια δακτυλίου. Χάρη στο ειδικό προφίλ των πτερυγίων, η ταχύτητα περιστροφής των ελίκων έχει μειωθεί και το επίπεδο θορύβου κατά τη λειτουργία τους. Στο μπροστινό άκρο των λεπίδων, από ενισχυμένο fiberglass, υπάρχει μια προστατευτική επένδυση από ανοξείδωτο χάλυβα.
Το μαξιλάρι αέρα σχηματίζεται με την παροχή αέρα από έναν φυγοκεντρικό υπερσυμπιεστή, η πτερωτή του οποίου είναι εξοπλισμένη με λεπίδες με προφίλ υαλοβάμβακα. Η ροπή από τον κινητήρα αυτοκινήτου ZMZ-53 με ισχύ 88 kW (120 hp) μεταδίδεται στον υπερσυμπιεστή χρησιμοποιώντας άξονες κάρδανου και ιμάντες με επίπεδα δόντια. Είναι δυνατή η αποσύνδεση του κιβωτίου ταχυτήτων από τον κινητήρα, γεγονός που διευκολύνει την εκκίνηση σε χαμηλές θερμοκρασίες. Για τη διατήρηση της πορείας, καθώς και για τον έλεγχο της επένδυσης του σκάφους, τοποθετούνται κάθετα και οριζόντια αεροδυναμικά πηδάλια πίσω από τα δακτυλιοειδή ακροφύσια.
Η καμπίνα διαθέτει θερμομονωτική επίστρωση και είναι εξοπλισμένη με σύστημα θέρμανσης αέρα. Με τη βοήθεια μπλοκ άνωσης που βρίσκονται κάτω από τα αρθρωτά τμήματα, το σκάφος διατηρείται στην επιφάνεια όταν πλημμυρίζει οποιοδήποτε διαμέρισμα. Αυτό το 4θέσιο μικρό σκάφος βάρους 1,8 τόνων αναπτύσσει ταχύτητα 60 km/h στο νερό και 70 km/h σε σκληρή επίπεδη επιφάνεια και χρησιμοποιείται από υπηρεσίες διάσωσης, υδάτινη αστυνομία, διάφορα διοικητικά τμήματα φυσικών καταφυγίων, ταχυδρομικές υπηρεσίες, υλοτομία, επιχειρήσεις πετρελαίου και φυσικού αερίου και ενέργειας, μεγάλα κυνηγετικά αγροκτήματα στη Σιβηρία. Η σειριακή παραγωγή του "Gepards" έγινε master στο ναυπηγείο Svir.
Το 18θέσιο επιβατικό hovercraft «Puma» είναι εξοπλισμένο με δύο βενζινοκινητήρες ZMZ-53. Μία από τις τροποποιήσεις του είναι ένα σκάφος ανάνηψης ασθενοφόρου, το οποίο μπορεί να χρησιμεύσει ως πλωτό χειρουργείο. Είναι σε θέση να φτάσει στα πιο απομακρυσμένα και δυσπρόσιτα σημεία των λεκανών απορροής ποταμών.
Η ταχύτητα του σκάφους, παρά την αύξηση της μάζας του στους 5,7 τόνους, os 
τάλας ίδιο με αυτό του «Τσιτάχ». Καθένας από τους δύο κινητήρες κινεί έναν διπλό φυγοκεντρικό υπερσυμπιεστή και μια προπέλα σε ένα δακτυλιοειδές ακροφύσιο. Είναι δυνατή η κίνηση του σκάφους με τη λειτουργία ενός κινητήρα, Διαφορετικά, οι σχεδιαστικές λύσεις επαναλαμβάνουν αυτές που είχαν υιοθετηθεί προηγουμένως στο Gepard.
Το χόβερκραφτ "Puma" στην ιατρική έκδοση δοκιμάστηκε στις περιοχές της περιοχής Τομσκ, όπου ξεπέρασε 400 χλμ. πάνω σε χυμώδη πάγο με ύψος εμποδίου έως και 0,6 μ., δηλαδή ίσο με το ύψος του εύκαμπτου φράχτη. Η επιβατική έκδοση του σκάφους δοκιμάστηκε στο ράφι της Βόρειας Κασπίας, έχοντας κάνει μια ανεξάρτητη μετάβαση σε αυτήν την περιοχή από το Βόλγκογκραντ. Έχει διαπιστωθεί ότι το χειμώνα τα αμφίβια αεροσκάφη απαιτούν την ισχύ των κύριων κινητήρων «κατά 20-30% μικρότερη από ό,τι το καλοκαίρι με ταχύτητα 5-10 km υψηλότερη.
Η τελευταία εξέλιξη του Κεντρικού Γραφείου Σχεδιασμού "Neptune" ήταν το χόβερκραφτ τύπου "Irbis", το οποίο έχει τα ακόλουθα χαρακτηριστικά: τον αριθμό των θέσεων στη θαλάσσια έκδοση με το πλήρωμα 30, στην έκδοση ποταμού 34, βάρος 10,7 τόνους, μέγιστη ταχύτητα 57 km / h, η ισχύς δύο κινητήρων ντίζελ είναι 280 kW (380 hp).
Σε αυτό το σκάφος, έχουν αναπτυχθεί πολλές σχεδιαστικές λύσεις που είχαν εφαρμοστεί προηγουμένως στη δημιουργία του Puma. Η κύρια διαφορά είναι ότι το Irbis έχει έναν αερόψυκτο κινητήρα ντίζελ αντί για έναν βενζινοκινητήρα. Αυτό έκανε το πλοίο πιο οικονομικό. Τα ζητήματα της αύξησης της αντοχής του κύτους ήταν βαθιά επεξεργασμένα. Ως αποτέλεσμα, παρέχεται η δυνατότητα μετακίνησης σε παράκτιες θαλάσσιες περιοχές με ύψος κύματος έως 1,25 m.
Κατά τη διάρκεια των δοκιμών του μολύβδου πλοίου, πραγματοποιήθηκαν περάσματα κατά μήκος των διαδρομών Μόσχα-Λένινγκραντ και Μόσχα-Βόρεια Κασπία Θάλασσα (περίπου 15 χιλιάδες χιλιόμετρα). Οι θαλάσσιες δοκιμές πραγματοποιήθηκαν στον Κόλπο της Φινλανδίας. Ταυτόχρονα, πραγματοποιήθηκε μια σειρά από μετρήσεις της κατάστασης καταπόνησης των κατασκευών των πλοίων όταν κινούνται σε κύματα. Σύμφωνα με τα αποτελέσματα των δοκιμών, το σκάφος τύπου Irbis συνιστάται να χρησιμοποιείται σε θερμοκρασίες περιβάλλοντος από -30 ° C έως +40 ° C σε βουλωμένα και ορμητικά τμήματα ποταμών με ισχυρό ρεύμα, σε καλάμια και βάλτους, σε παγωμένο και χιονισμένες επιφάνειες, αιωρούμενος πάγος.
Κατά τη σύγκριση του αεροσκάφους Irbis με τα αμφίβια οχήματα με ιχνηλάτες GT-T και K-61, καθώς και με το αμερικανικό hovercraft Husky 2500TD (όλα έχουν μονάδες παραγωγής ενέργειας ντίζελ) ως προς το κόστος καυσίμων για τη μεταφορά 1 τόνου φορτίου ανά 1 km, το πλεονέκτημά του πάνω από όλα τα αμφίβια σε τρόπους κίνησης του νερού αποκαλύφθηκε. Συγκρίσιμα δεδομένα για την ξηρά (ή μάλλον, για μια επίπεδη σκληρή οθόνη) είναι διαθέσιμα μόνο για την ομάδα οχημάτων με βενζινοκινητήρες. Από την ανάλυσή τους προκύπτει ότι το αεροσκάφος Puma διατηρεί το πλεονέκτημά του έναντι του αμφίβιου οχήματος BAV εάν το υδάτινο τμήμα της διαδρομής είναι τουλάχιστον 63% του συνολικού μήκους του.
Επί του παρόντος, η συσσωρευμένη εμπειρία στον σχεδιασμό, την κατασκευή και τη λειτουργία ταχύπλοων σκαφών και χόβερκραφτ επιβεβαιώνει την ικανότητα της εγχώριας ναυπηγικής βιομηχανίας να προμηθεύει την εθνική οικονομία με ένα σύνολο τέτοιων σκαφών και πλοίων, καθώς και τη δυνατότητα δημιουργίας στο μέλλον οχήματα που επικεντρώνονται περισσότερο στη λειτουργία λίμνης-θαλάσσης και έχουν χωρητικότητα επιβατών 100 ατόμων και άνω.
Ένα σύντομο ιστορικό δημιουργίας και βασικές αρχές λειτουργίας ενός hovercraft
Οχήματα με μαξιλάρια αέρα- πλοία, σκάφη, που στηρίζονται πάνω από την επιφάνεια αναφοράς (γη ή νερό) με τη βοήθεια ενός μαξιλαριού αέρα που δημιουργήθηκε από ανεμιστήρες πλοίων. Σε αντίθεση με τα συμβατικά πλοία και τα τροχοφόρα οχήματα, τα hovercraft (Hovercraft) δεν έχουν φυσική επαφή με την επιφάνεια πάνω στην οποία κινούνται. Και σε αντίθεση με τα αεροσκάφη (αεροπλάνα, ekranoplanes, ekranoplanes), δεν μπορούν να ανέβουν πάνω από αυτή την επιφάνεια σε ύψος που υπερβαίνει κάποιο μέρος του οριζόντιου μεγέθους τους.
Για μια δεδομένη μάζα και ταχύτητα, το SVP χρειάζεται 3-4 φορές περισσότερη ισχύ από ένα αυτοκίνητο. χάνουν το ίδιο ποσό στα τακτικά δικαστήρια. Ωστόσο, για την κίνηση των SVP, απαιτείται 2-4 φορές λιγότερη ισχύς από ό,τι για την πτήση αεροσκαφών ή ελικοπτέρων.
Αποτελεσματική χρήση του SVP
Το Hovercraft χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου οι οδικές, σιδηροδρομικές και συμβατικές θαλάσσιες μεταφορές δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά. Το χόβερκραφτ μπορεί να μεταφέρει μέρη προσγείωσης από ένα μεγάλο σκάφος προσγείωσης στην ακτή με ταχύτητες έως 60 κόμβους (100 km/h).
Σε αντίθεση με τα συμβατικά μέσα διέλευσης, οι SVP δεν μπορούν να σταματήσουν κοντά στην ακτή, αλλά να προχωρήσουν περισσότερο και ακόμη και να ξεπεράσουν μια άνοδο 5% ή ένα εμπόδιο μέχρι το ένα τρίτο του ύψους της φούστας. Αυτά τα οχήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε ρηχά, μολυσμένα και αρκτικά νερά, σε ανοιχτούς χώρους.
Η ιδέα του hovercraft
Η ιδέα της κίνησης του μαξιλαριού αέρα διατυπώθηκε για πρώτη φορά από τον Σουηδό επιστήμονα E. Swedenborg (1716). Νωρίτερα από ό,τι σε άλλες χώρες, η τεχνική SVP χρησιμοποιήθηκε στην Αυστρία και τη Ρωσία.
Κύριοι τύποι hovercraft
Υπάρχουν τρεις τύποι SVP:
- θάλαμος - Δωμάτιο;
- σχισμή?
- και ακροφύσιο πολλαπλών σειρών.
Σε όλα τα σχήματα, δημιουργείται ένα μαξιλάρι αέρα μεταξύ της συσκευής και της επιφάνειας στήριξης με τη βοήθεια ισχυρών κινητήρων turbojet και ανεμιστήρων υψηλής πίεσης.
τύπου θαλάμου
Στο απλούστερο από τα σχήματα - θάλαμος- κάτω από τον πυθμένα σε σχήμα θόλου (στον θάλαμο ηρεμίας), ένας ανεμιστήρας εγκατεστημένος στο κέντρο παρέχει αέρα.
Τύπος υποδοχής ακροφυσίου
Στο σχήμα με αυλακώσειςτο μαξιλάρι δημιουργείται από τη ροή αέρα από το δακτυλιοειδές ακροφύσιο που σχηματίζεται από τη φούστα και το κεντρικό τμήμα με επίπεδο πάτο. Μια αεροκουρτίνα γύρω από την περίμετρο του δοχείου εμποδίζει τη διαφυγή αέρα από το μαξιλάρι. Μία από τις επιλογές για ένα σχέδιο ακροφυσίων με σχισμή είναι ένα σχέδιο με περιμετρική κουρτίνα νερού, κατάλληλο για κίνηση στην επιφάνεια του νερού.
Ακροφύσιο πολλαπλών σειρών
Σε ένα σχήμα ακροφυσίων πολλαπλών σειρών, το μαξιλάρι σχηματίζεται από σειρές δακτυλιοειδών ακροφυσίων ανακυκλοφορίας με διαφορετικά επίπεδα παραγόμενης πίεσης. Στις δύο τελευταίες περιπτώσεις, απαιτούνται λιγότερο ισχυροί ανεμιστήρες για τη δημιουργία ενός μαξιλαριού.
Επιμέρους εξελίξεις
Η Ford Motor Company πρότεινε τη δημιουργία του Levaped hovercraft, στο οποίο το μαξιλάρι αέρα είναι πολύ λεπτό, όπως σε ένα είδος ρουλεμάν αερίου, και μπορεί να κινηθεί μόνο σε μια ειδική λεία επιφάνεια όπως μια σιδηροδρομική γραμμή.
Το καναδικό τμήμα Avro αναπτύσσει ένα hovercraft τύπου slot με ανεμιστήρες τόσο ισχυρούς που μπορεί να απογειώνεται και να πετάει σαν αεροπλάνο τζετ.
Δημιουργία πρόσφυσης και ελέγχου
Η μεταφορική κίνηση ενός χόβερκραφτ (HV) μπορεί να παρέχεται από:
- οριζόντια ακροφύσια, τα οποία λαμβάνουν αέρα από ανεμιστήρες ανύψωσης.
- κλίση (περικοπή) του σκάφους προς την κατεύθυνση της κίνησης έτσι ώστε να προκύπτει μια οριζόντια συνιστώσα της δύναμης ώθησης.
- εγκατάσταση εισαγωγών αέρα ανεμιστήρων ανύψωσης προς την κατεύθυνση διαδρομής με τέτοιο τρόπο ώστε όταν αναρροφάται αέρας, να προκύπτει και η απαιτούμενη ελκτική δύναμη.
- συμβατικές προπέλες. Μερικές φορές η κινητήρια δύναμη δημιουργείται με συνδυασμό αυτών των μεθόδων. Οι έλικες είναι το πιο αποτελεσματικό μέσο δημιουργίας ώσης, αλλά οι περιστρεφόμενες έλικες στο SVP αποτελούν κίνδυνο τόσο για τους επιβάτες όσο και για το πλήρωμα.
Αρχή πέδησης SVP
Η λειτουργία πέδησης του hovercraft, καθώς και η στροφή χωρίς πλευρική ολίσθηση, παρέχεται με περιστροφή της ροής των διατάξεων έλξης. Για να βελτιωθεί η κατευθυντική σταθερότητα, εγκαθίστανται κάθετοι σταθεροποιητές, όπως στα αεροσκάφη. Το ύψος ανύψωσης ελέγχεται από τους κύριους οπαδούς του hovercraft.
