Разработки

КАТАМАРАН БЕЗ ПАРУСА И ВЕСЕЛ

24.09.2013
КАТАМАРАН БЕЗ ПАРУСА И ВЕСЕЛСовсем недавно подвесной лодочный мотор был в почете у туристов-водников. Однако в последние годы большая часть водоемов стала недоступной для маломерных судов с двигателями внутреннего сгорания. Вновь пришлось вспомнить о парусе, снова взяться за весла... Многих, однако, не устраивают традиционные движители с мускульным приводом — коэффициент полезного действия тех же весел не слишком высок. Недаром в свое время гребные колеса были буквально вытеснены гребным винтом.
Правда, винт привычнее видеть в паре с двигателем внутреннего сгорания, нежели с велосипедными педалями, однако эффективность и такого сочетания механизмов достаточно высока, по крайней мере, гораздо выше, чем традиционного весла.
 
Одной из весьма удачных работ в этом направлении можно считать катамаран-аквапед конструкции харьковчанина В. Поповича (его фотографии были опубликованы в августовском номере «М-К» за 1986 год). В ответ на многочисленные просьбы читателей помещаем описание конструкции этого катамарана.
 
О преимуществах складных конструкций можно говорить много, недаром в последнее время специалисты и любители техники создают разборные велосипеды и мотоциклы, лодки и катера, трансформирующиеся самолеты и мотодельтапланы. Это естественно — проблема хранения и перевозки существенно упрощается, если транспортное средство складное.
 
Для своего семейного «плавсредства» я выбрал схему катамарана с надувными баллонами-поплавками. Здесь успешно решались проблемы устойчивости аквапеда, а также трансформации суденышка в удобный для перевозки «пакет». Движителем был избран гребной винт с приводом от педалей велосипедного типа. Передача вращающего момента к винту — через редуктор, выполненный из механизма ручной дрели. Винт располагается в гидродинамическом кольце, применение которого позволило существенно увеличить тягу винта.
 
Транспортировка катамарана.
 
Изготовление катамарана-аквапеда советую начинать с поплавков. Выбор варианта их конструкции зависит от имеющихся у вас материалов.
 
Предпочтительнее поплавок бескамерного типа. Тут, правда, потребуется прочная прорезиненная синтетическая ткань, приобрести которую непросто. Поплавок с камерой сложнее в изготовлении и эксплуатации, однако материалы для него более доступны: оболочка выкраивается из брезента или толстого лавсана, а камера выклеивается из детской (медицинской) клеенки или листовой эластичной резины. Размеры камеры по сравнению с оболочкой следует увеличить на 10—15%: не столь туго надутая, она прослужит дольше.
 
Раскрой оболочки поплавка показан на рисунке. Для катамарана потребуется четыре полотнища — по два на каждый поплавок. Учтите, что на рисунке не показаны припуски на швы (при шитье внахлест они составляют 30—40 мм на сторону), а также складки в передней и задней части оболочки, необходимые для создания гладкой, без морщин, поверхности.
 
Соединять выкроенные куски лучше всего на швейной машине, внахлест. Там, где прошить стыки машине не по силам (например, носовые и кормовые оконечности оболочек), полотнища сшиваются вручную так называемым «машинным» швом. Его шаг — 4...5 мм.
 
После окончательной заделки швов оболочка поплавка окрашивается составом из бензина, резинового клея и алюминиевой пудры. Полученная эластичная водонепроницаемая краска придает поплавкам красивый внешний вид и уменьшает их нагрев солнечными лучами. Такое покрытие, заметим попутно, положительно влияет и на ходовые качества катамарана.
 
К каждой из оболочек пришивается по четыре кармана — они необходимы для крепления поплавков к жесткому каркасу. В карманы вставляется отрезок дюралюминиевой трубы Ø 8...12 мм, а в нее пропускается капроновый шнур. При сборке лодки этим шнуром притягивают поплавки к шпангоутам каркаса.
 
В передней части обоих баллонов размещается клапан, через который емкость наполняется воздухом. Этот узел — самодельный, он состоит из дюралюминиевого корпуса, где просверлено 8 отверстий Ø 7 мм, мембраны, на которую для лучшего ее прилегания к корпусу наклеена резиновая прокладка, стальной пружины и заглушки, завальцованной в нижней части корпуса клапана. Корпус клапана фиксируется на оболочке с помощью двух шайб, перед установкой они обильно смазываются резиновым клеем, после чего ткань между шайбами натуго затягивается гайкой.
 
Герметичная крышка наворачивается на корпус клапана после заполнения поплавка воздухом. Это резьбовой колпачок, внутри которого располагается дюралюминиевый диск с наклеенной на него резиновой прокладкой. Пространство между диском и крышкой заполняется солидолом.
 
Насос для накачивания поплавков также самодельный. Дело в том, что ни один из насосов, выпускаемых серийно, не давал возможности быстро и без особого труда заполнить оболочки воздухом. Мой же насос позволяет накачать баллон всего за полторы минуты.
 
Изготовил я его из двух фанерных (толщиной 6...10 мм) дисков и прорезиненной оболочки. Внутри располагается обычная мебельная пружина от старого матраца. Шлангом стала велосипедная камера, внутренний диаметр которой вполне соответствует производительности насоса.
 
Каркас катамарана — жесткой конструкции; он состоит из двух лонжеронов из уголков сечением 40X20X2 мм, откидной передней части (в раскрытом положении она удерживается фиксатором), поперечного набора и сиденья.
 
Поперечный набор представляет собой три дюралюминиевые трубы (материал Т30Х1,5 мм) и два раскоса из дюралюминиевых труб Т32Х1 мм. Педальная рама и два внутренних шпангоута из трубы Т33Х1,5 мм насаживаются на две палубные трубы. Помимо шпангоутов, на заднюю трубу крепится узел установки движителя сварной конструкции из трубы Т33Х1,5 мм. Все трубы поперечного -набора стыкуются с продольными элементами уголками — с помощью стаканов, прикрепленных болтами к продольным элементам и зашплинтованных алюминиевыми стержнями.
 
Торцевая часть раскоса имеет ромбовидную прорезь, соответствующую по форме головке замкового болта. При поднятии упора в рабочее положение закрепленный в нем замковый болт проворачивается и тем самым «застегивает» раскос. Ножки сиденья закрепляются между уголками лонжеронов. При разборке катамарана эти элементы не снимаются.
 
Основные конструктивные элементы велокатамарана.
Основные конструктивные элементы велокатамарана:
1 — поплавок, 2 — клапан, 3 — откидная часть лонжерона, 4 — шпангоут, 5 — лонжерон, 6 — мостик, 7 — румпель, 8 — сиденье, 9 — спинка, 10 — поворотное устройство движителя, 11 — дейдвуд, 12 — штуртросы, 13 — усиление сиденья, 14 — рама педального узла, 15 — узел стыковки поплавка со шпангоутом.
 
Сиденье со складывающейся спинкой из дюралюминиевых труб Т32Х1 мм и сосновых реек сечением 10X20X1400 мм, закрепленных на хлопчатобумажных ремнях. Рейки тщательно отшлифованы и покрыты водостойким лаком. Натяжение ремней, при котором сиденье становится достаточно жестким, достигается при откидывании спинки.
 
Разборный катамаран конструкции В. Поповича (сиденье и рулевое устройство условно не показаны).
Разборный катамаран конструкции В. Поповича (сиденье и рулевое устройство условно не показаны):
1 — поплавок, 2 — лонжерон, 3 — шпангоут, 4 — поперечины, 5 — дейдвудный вал, 6 — дейдвудная труба, 7 — редуктор, 8 — втулочно-роликовая цепь, 9 — педальный механизм с ведущей звездочкой, 10 — упор замка для раскосов (труба Ø 30Х1,5 мм), 11 — переходник (труба Ø 32X1 мм), 12 — замковый болт, 13 — винт М3Х36 мм, 14 — втулка (дюралюминиевая труба Ø 8...12 мм), 15 — хомут, 16 — муфта, 17 — винт М3, 18 — подшипник, 19 — карданный шарнир, 20 — подшипники вала винта, 21 — кок винта, 22 — вал винта, 23 — гребной винт, 24 — гидродинамическое кольцо, 25 — штуртрос, 26 — траверса, 27 — стяжная шпилька, 28 — кронштейн, 29 — торцевая часть раскоса, 30 — шнуровой амортизатор, 31 — ограничитель (труба Ø 30Х1,5 мм), 32 — раскос, 33 — сварное соединение, 34 — кронштейн раскоса, 35 — узел установки движителя.
 
Чтобы упрочнить длинные рейки сиденья, в его средней части сделано усиление.
 
Мостик катамарана набран из 17 буковых реек сечением 15X25X430 мм. Каждая рейка закрепляется на хлопчатобумажном ремне шурупами. На концах ремней устанавливается с одной стороны замок и с другой — скоба. При застегивании такого замка происходит одновременное натягивание ремня.
 
Для привода катамарана используется часть рамы от велосипеда «Турист», две звездочки с передаточным числом 4, а также редукторный механизм ручной дрели с кнопочным переключением (в варианте передаточного числа, равного 6). Педальный узел крепится на поперечинах — для этого к нему приварены стальные трубки. Приварены к раме педального узла также и скоба для крепления румпеля и еще две косынки с отверстиями под болт М6 — для установки рамы редуктора.
 
Лонжерон катамарана.
Лонжерон катамарана:
1 — болт М6Х50 мм с гайкой, 2 — стакан, 3 — узел крепления палубы, 4 — текстолитовая шайба, 5 — распорная втулка (труба Ø 30Х1,5 мм), 6 — шайба, 7 — трубчатая заклепка (труба Ø 10Х1 мм), 8 — распорная втулка (труба Ø 10Х1 мм), 9 — заклепка Ø 5 мм, 10 — стакан для шпангоута, 11 — корпус фиксатора, 12 — откидная передняя часть лонжерона, 13 — лонжерон (дюралюминиевые уголки), 14 — передняя стойка сиденья, 15 — задняя стойка сиденья, 16 — защелка (проволока ОВС Ø 1,5 мм).
 
Сиденье.
Сиденье:
1 — замок передней опоры сиденья, 2 — поперечина, 3 — скобы подкосов, 4 — трубчатая заклепка, 5 — вилка, 6 — промежуточные поперечины (труба диаметром 32X1 мм), 7 — натяжная скоба, 8 — кронштейн боковой трубы, 9 — трубчатая заклепка, 10 — фиксатор, 11 — кронштейн боковой трубы.
 
А. Схема проводки текстильного ремня:
1 — планки сиденья и спинки, 2 — ремень, 3 — натяжная скоба.
 
Выкройка оболочки поплавка (на каждый поплавок — по два полотнища).
Выкройка оболочки поплавка (на каждый поплавок — по два полотнища).
 
Кронштейн педального механизма.
Кронштейн педального механизма:
1 — передняя труба, 2 — обойма, 3 — площадка, 4 — косынка.
 
Клапан.
Клапан:
1 — корпус, 2 — винтовая пробка, 3 — мембрана с резиновой прокладкой, 4 — пружина, 5 — заглушка, 6 — оболочка поплавка, 7 — гайка, 8 — прокладка из резинового и дюралюминиевого дисков, 9 — шайбы.
 
Редуктор следует доработать — заменить вал первой шестерни на более длинный, чтобы на него можно было установить ведомую звездочку.
 
На концах вала установлены подшипники, на них надеты стальные обоймы-чашки, приваренные к концам распорной рамы. Шпиндель дрели проточен, и на него надет дейдвудный вал — дюралюминиевая труба Т14Х1 мм. Вал располагается в дейдвудной трубе (Ø 32X1 мм): один ее конец снабжен подшипником, а другой закреплен на корпусе дрели. Назначение этой трубы — снять изгибающие нагрузки в соединении шпиндель — карданный вал.
 
Между дейдвудным валом и валом гребного винта установлен карданный шарнир, главный элемент которого — латунный сухарь с пересекающимися осями Ø 3 мм и Ø 6 мм.
 
Гребной винт — алюминиевый, литой, Ø 179 мм и шагом 180 мм. Он вращается в гидродинамическом кольце с толщиной профиля 12%. Как показали эксперименты, применение кольца повысило тягу (упор) на 20%. Кольцо выклеено из стеклоткани и эпоксидной смолы на пенопластовом основании. Своей верхней частью кольцо приклеено к дейдвуду, внизу оно закреплено с помощью двух дюралюминиевых стоек.
 
Рулевое управление — тросовое: штуртросы соединяют поворотный румпель с двуплечим рычагом на баллере руля. При повороте румпеля плоскость вращения винта может отклоняться от нейтрали до 30° вправо и влево.
 
Катамаран обладает неплохой скоростью: при вращении педалей с частотой 1 об/с она достигает 10 км/ч.
 
В. ПОПОВИЧ, г. Харьков




Рекомендуем почитать
  • МОТОНАРТЫ: ИДЕИ И КОНСТРУКЦИИ

    МОТОМАРТЫ: ИДЕИ И КОНСТРУКЦИИЕсли современная деревня немыслима без десятков и сотен мотоциклов, мопедов и велосипедов, то в северных наших краях, где зима длится девять месяцев в году, роль этих общедоступных транспортных средств все чаще исполняют мотонарты. Не дожидаясь, пока промышленность сможет удовлетворить нужды северян, многочисленные любители снегоходной техники конструируют и воплощают в металл свои образцы, порой не уступающие промышленным.

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.