Разработки

АЭРОСАНИ? АЭРОГЛИССЕР? АМФИБИЯ!

11.09.2014
АЭРОСАНИ? АЭРОГЛИССЕР? АМФИБИЯ!Читатели «М-К» уже имели возможность познакомиться со студенческим конструкторским бюро Марийского политехнического института (см. № 8, 1977). Этот коллектив много лет занимается конструированием оригинальных снегоходов, среди которых немало аэросаней-амфибий. За время, прошедшее после публикации, в СКБ разработали еще две такие машины.
Первая амфибия МПИ-8 может передвигаться и по снегу, и по льду, и по чистой воде, и по шуге. Машина успешно прошла испытания на Каспийском море. Вторая — САВР-1 (снегоход-амфибия оригинальной конструктивной схемы с воздушной разгрузкой лыж) подготовлена к ним.
 
Необходимость в создании аэросаней, способных передвигаться по снегу и льду, преодолевать полыньи и промоины, плыть по открытым водным пространствам и сквозь битый лед, назрела давно. Дело в том, что такие комплексные условия существуют в нашей стране практически повсеместно: и в условиях Крайнего Севера, и в тундре, и в тайге, и в средней полосе, где есть незамерзающие болота и реки. Обычные средства передвижения — автомобили, гусеничные вездеходы, мотонарты и аэросани — в таких условиях зачастую беспомощны.
 
Помимо того, молодые конструкторы студенческого КБ МПИ задались целью создать машину, способную двигаться по лесным просекам, мелкому кустарнику и по косогорам (с большим креном). Поэтому основной задачей при отработке принципиальной схемы стало предельное облегчение амфибии, снижение ее центра тяжести и уменьшение габаритов. При этом необходимо было создать конструктивно простой, дешевый в изготовлении и несложный в эксплуатации в суровых зимних условиях аэроход.
 
Созданию МПИ-8 предшествовала большая экспериментальная деятельность СКБ: строительство и всесторонние испытания амфибий позволили выявить и устранить многие конструктивные погрешности, снизить силы сопротивления движению и повысить надежность винтомоторной установки.
 
Рассказ о работе СКБ МПИ вызвал живейший читательский интерес. Редакция получила сотни писем с просьбой подробнее описать работы студентов, в частности легкие аэросани-амфибию МПИ-8. Предлагаем вашему вниманию чертежи и описание этого интересного аппарата.
 
Рис. 1. Аэросани-амфибия МПИ-8:
Рис. 1. Аэросани-амфибия МПИ-8:
1 — корпус, 2 — передняя лыжа, 3 — подкос, 4 — подушка спинки сиденья, 5 — топливный бак, 6 — кронштейн, 7 — горловина бака, 8 — стартер, 9 — корпус стартера, 10 — ограждение воздушного винта, 11 — воздушный винт, 12 — корпус подшипников, 13 — вал воздушного винта, 14 — втулка винта, 15 — двигатель, 16 — зубчатый ремень передачи, 17 — буксирный узел, 18 — обшивка корпуса, 19 — педали управления, 20 — вертикальная поворотная ось лыжи, 21 — тяга рулевой трапеции, 22 — подушка сиденья, 23 — подкос ограждения винта, 24 — карбюратор двигателя, 25 — выхлопная труба, 26 — трос управления дроссельной заслонкой карбюратора, 27 — выступ-лыжа, 28 — подрез.
 
Амфибия МПИ-8 — одноместная машина. Она может возить и грузы до 80 кг, размещаемые на волокуше.
 
Корпус амфибии представляет собой плоскодонную лодку с кормовой частью П-образной (в поперечном сечении) формы, образуемой двумя выступами-лыжами. Соотношение между шириной и длиной лыжи (1/8) выбрано таким образом, чтобы обеспечить минимальное сопротивление движению но снегу средней плотности.
 
Две управляемые лыжи, расположенные в передней части корпуса, в режиме прямолинейного движения имеют ту же колею, что и задние. Это существенно увеличивает проходимость машины и снижает сопротивление движению.
 
Материал обшивки корпуса — дюралюминий марки Д16Т толщиной 0,8 мм. Для жесткости борта снабжены продольными ребрами и подкреплены шпангоутами. Опорные узлы стоек рулевых лыж установлены на переднем шпангоуте, на среднем закрепляются тормозная система и подкосы моторной установки, а объемный задний шпангоут служит подмоторной рамой.
 
Выступы-лыжи в кормовой части лодки сделаны из дюралюминиевого листа Д16Т толщиной 1,5 мм. Кренятся они к корпусу винтами с потайной головкой, с обязательной приэтом герметизацией резьбовых соединений. С внешней стороны каждой лыжи установлены короткие стальные подрезы, повышающие устойчивость хода амфибии и предотвращающие «рысканье» при движении на большой скорости, особенно по твердому насту или льду.
 
Обшивка корпуса приклепана к элементам каркаса. В местах соединения корпуса с подкосами моторамы и стойками ограждения воздушного винта установлены стальные стыковочные узлы с отверстиями под болты. Для их усиления у верхнего обреза бортов поставлены деревянные бобышки.
 
Рис. 2. Трансмиссия аэросаней-амфибии МПИ-8:
Рис. 2. Трансмиссия аэросаней-амфибии МПИ-8:
1 — картер двигателя, 2 — неподвижная полумуфта, 3 — болт крепления полумуфты, 4 — основная стойка, 5 — вилка стойки вала воздушного винта, 6 — натяжной болт, 7 — направляющие щеки, 8 — болт, 9 — храповик пускового механизма, 10 — корпус подшипника, 11 — подшипники вала воздушного винта, 12 — вал воздушного винта, 13 — ведомый зубчатый шкив, 14 — воздушный винт, 15 — фланец втулки воздушного винта, 16 — болт с гайкой и шплинтом, 17 — шпонка, 18 — гайка крепления воздушного винта, 19 — крышка подвижной полумуфты, 20 — ведущий зубчатый шкив, 21 — болт, 22 — втулка и фланец подвижной полумуфты, 23 — болт крепления полумуфты, 24 — подшипники, 25 — трубчатая стойка вала воздушного винта.
 
Передние лыжи амфибии связаны с педалями управления, сваренными из стальных тонкостенных труб. Поперечная трубчатая тяга обеспечивает синхронность поворота. На правой ведали имеется рычаг управления дроссельной заслонкой карбюратора: таким образом, все управление снегоходом сосредоточено только на педалях водителя.
 
Передние лыжи имеют коробчатую форму и выполнены из листового дюралюминия. С подошвой короба соединяются винтами с потайными головками. С внешней стороны каждого короба установлены стальные подрезы. Внутренняя полость каждой лыжи заполнена пенопластом. Подошвы лыж, так же как и днище корпуса, облицованы полиэтиленом на клее ПУ-2: это уменьшает сопротивление движению и не позволяет корпусу и лыжам примерзать к насту.
 
Винтомоторная установка (включая ограждение воздушного винта) соединена с корпусом шарнирно, что позволяет в случае необходимости, отсоединив всего лишь подкосы моторной рамы, переместить двигатель так, чтобы он лег на днище корпуса. В таком положении амфибия имеет минимальные габариты, и ее удобно транспортировать каким-либо иным видом транспорта.
 
Силовая установка состоит из серийного двигателя Иж-П мощностью 25 л. с., зубчатой ременной передачи, воздушного винта. Последний — с ограждением.
 
На предварительных испытаниях амфибий первой и второй моделей было установлено, что при действии на коленчатый вал двигателя знакопеременной поперечной нагрузки (от натяжения цепи или ремня), тот выдерживает только 100—120 ч работы. Пришлось специально создавать механизмы разгрузки вала, чтобы исключить влияние побочных сил на общий ресурс двигателя.
 
Этот механизм устроен следующим образом. На картере двигателя винтами закрепляется неподвижная полумуфта, на втулку которой внутренними обоймами посажены два шариковых подшипника. На наружные обоймы подшипников установлен ведущий шкив, собранный совместно с подвижной полумуфтой и крышкой. Последняя имеет втулку с обратным конусом и шпоночной канавкой, которые соответствуют посадочному конусу коленчатого вала двигателя. Под центральный болт крепления подвижной полумуфты к коленчатому валу ставится пружинная шайба. Сама же полумуфта состоит из двух деталей — втулки и фланца, соединенных между собой на шлицах. Такое конструктивное решение этого узла позволило исключить нежелательные нагрузки на коленчатый вал двигателя, возникающие от неточности сборки и перекосов при стыковке.
 
Вращающий момент от двигателя к винту передается зубчатым ремнем. Практика показала, что такая передача значительно надежнее цепной или клиноременной.
 
Ведомый шкив своей внутренней проточкой установлен на фланец воздушного винта и фиксируется заклепками. Вал винта вращается в двух подшипниках, расположенных в подвижных корпусах. Последние имеют возможность с помощью регулировочных винтов перемещаться по направляющим щекам, что позволяет изменять натяжение ремня. Окончательная фиксация стяжными болтами, при этом корпуса подшипников зажимаются между щеками направляющих.
 
Вал воздушного щита располагается на выносном трубчатом кронштейне, приваренном к ребру неподвижной полумуфты. Трубы кронштейна выполняют и функцию ограждения приводного ремня.
 
Воздушный винт устанавливается на конусе вала. Фиксация втулки винта на конусе — гайкой, навернутой на резьбовой хвостовик вала. Контровка этой гайки обязательна.
 
На противоположной стороне вала винта имеется резьбовое отверстие для крепления храповика пускового механизма, представляющего собой шнуровой стартер с возвратной пружиной. Для обеспечения безопасности водителя и удобства запуска пусковой шнур переброшен через блок: это дает возможность водителю запускать двигатель прямо из корпуса амфибии.
 
Из соображений безопасности и для защиты от повреждений перед воздушным винтом имеется трубчатое ограждение. Так же, как и двигатель, оно устанавливается на корпусе шарнирно и при складывании винтомоторной установки ложится на борта корпуса.
 
Рис. 3. Конструктивная схема ограждения воздушного винта.
Рис. 3. Конструктивная схема ограждения воздушного винта.
 
Рис. 4. Воздушный винт к двигателю ИЖ-П.
Рис. 4. Воздушный винт к двигателю ИЖ-П.
 
Воздушный винт Ø 1200 мм изготовлен из магниевого сплава МА-3. Максимальная ширина лопасти — 170 мм. Шаг винта на радиусе 450 мм составляет 540 мм. К фланцу втулки винт крепится четырьмя болтами М8 с обязательной контровкой гаек мягкой проволокой.
 
Подача топлива осуществляется самотеком. Топливный бак навешен на кронштейны подкосов рамы.
 
Интересно решение тормозного устройства амфибии. Собственно тормоза — лопаточного типа: скребок располагается в коробке, врезанной в днище корпуса. Чтобы исключить забивание ее снегом, в коробку выводится выхлопной патрубок двигателя. Такая мера обеспечивает безотказную работу тормозного устройства даже в самые сильные морозы.
 
Сиденье водителя состоит из мягкой поролоновой подушки, устанавливаемой на днище амфибии, и спинки — аналогичная подушка, прикрепленная к бензобаку. Машина оборудована также ремнями безопасности.
 
С. КИРКИН, научный руководитель СКБ Марийского политехнического института г. Йошкар-Ола




Рекомендуем почитать
  • «БУРАН» СТАНЕТ НАДЁЖНЕЕ
    «БУРАН» СТАНЕТ НАДЁЖНЕЕВ конструкции трансмиссии снегохода «Буран» имеется центробежный ускоритель-вариатор. При достаточно интенсивной эксплуатации снегохода этот узел изнашивается в течение двух сезонов. В первую очередь выходят из строя подвижный конус вариатора и кулачки-грузики. Причина столь быстрого износа названных деталей довольно проста: кулачки упираются во впадины подвижного конуса, выдавливая при этом глубокие вмятины. При трогании снегохода с места, когда двигатель начинает развивать обороты, кулачки не могут плавно выйти из этих впадин, происходит резкий рывок ремня вариатора, что приводит, помимо всего прочего, и к быстрому износу ремня. Короче говоря, почти каждый сезон приходится менять подвижный конус, центробежный ускоритель и ремень.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.