ВЕЗДЕХОДНЫЕ ЛОДОЧНЫЕ МОТОРЫ (ЧАСТЬ 2. МОТОР-ВЕСЛО)

Зтими лодочными моторами я впервые заинтересовался, когда уже сделал свой первый водомет. До летнего сезона было еще далеко, а голова продолжала думать на ту же тему — наилучший самодельный ПМ для малых рек. И тут мое внимание привлекли видеосюжеты из Юго-Восточной Азии, где исключительное распространение получили конструкции типа мотор-весло, называемые также Long Tail — «длинный хвост». Тяжелые установки с автомобильными дизелями на больших шаландах катают туристов по морю, а легкие — с одноцилиндровыми «воздушниками» — по рекам и даже по болотам, по которым и на веслах-то не пройти. Мало того, почти такое же мотор-весло с мотоциклетным мотором рабочим объемом всего 150 см3 разгоняет легкую лодочку с таким же легким водителем-тайцем до 150 км/ч!

ИСТОРИЯ

Мотор-весло, или «руль-мотор», как иногда пишут в старых книгах, появился в Европе, точнее во Франции, в 1904 году, раньше классического лодочного мотора с коническим редуктором, изобретенного, как известно, американцем Оле Эвинрудом. Автором первого мотор-весла (по-французски motogodille) был Габриэль Труше (Gabriel Trouche). В первой половине прошлого века подобные конструкции применялись довольно широко, особенно в Германии и Франции. Наиболее известно немецкое мотор-весло Maybach S5, входившее в комплект саперной штурмовой лодки Sturmboot 39. После войны аналогичные силовые установки МВ-72 с двигателем от мотоцикла М-72 и МВ-180 с двигателем от бензопилы находились на вооружении инженерных войск Советской Армии, но довольно быстро они были заменены на более удобные обычные лодочные моторы. Тем не менее, доставшаяся мне в наследство от деда «Настольная книга рыболова-спортсмена», изданная в 1960 году, пишет: «Подвесные моторы отчасти неудобны тем, что винт их расположен ниже дна лодки. <…> В подобном положении более пригоден «руль-мотор» с наклонным валом. Его винт можно поднять до самой поверхности воды, не прекращая движения, а лишь изменяя наклон вала».

Однако в странах Юго-Восточной Азии мотор-весла «выжили» и даже получили гораздо большее распространение, чем лодочные моторы классической ныне схемы. Причина, конечно, в том, что население этих стран небогато, а мотор-весло обходится недорого. Можно использовать практически любой двигатель от мотоцикла или автомобиля, и, как правило, уже бывший в употреблении. Дорогой редуктор не нужен, а для «хвоста» с трансмиссией легко приспособить строительные или даже водопроводные трубы. Да и сама азиатская природа с ее многочисленными мелкими, мутными и часто сильно заросшими реками также способствует массовому продвижению подобных конструкций. Причем, следует заметить, что далеко не все восточные мотор-весла — это обязательно самоделки. В Таиланде, например, их рынок поделен практически пополам между двумя фирмами: SPS и ККК. Интересно, что сейчас продукция этих компаний под общим брендом Long Tail доступна и в России.

КОНСТРУКЦИЯ

Все мотор-весла так называемого «восточного» типа имеют одну конструктивную схему. Легкая труба, в которой вращается гребной вал, крепится четырьмя гайками прямо к фланцу двигателя. Никаких раскосов, подкреплений, карданных сочленений, как у тяжелых «болотоходов» американского типа, здесь нет. И с такими простейшими конструкциями живут на воде тысячи, если не миллионы людей, ловят рыбу, перевозят пассажиров, а в свободное время бьют рекорды скорости в своем классе!

Несложный расчет вала на резонансную частоту вращения показал, что азиатская конструкция действительно очень интересна, если не сказать гениальна. Так как я уже задумался об ее воспроизведении, то взял свой конкретный случай — стальной вал диаметром 8 мм и длиной 1500 мм. Оказалось, что его резонансная частота вращения составляет 845 об/мин. То есть при рабочей частоте двигателя 3000 — 3600 об/мин конструкция находится далеко в закритическом режиме. Проще говоря, за время одного оборота сам по себе довольно гибкий вал просто не успевает прогнуться и работает как абсолютно твердое тело. Нужно только, чтобы он был хорошо сбалансирован и никакие внешние подкрепления ему не требуются.

Заинтересовавшись мотор-веслом, я составил для себя задание на проектирование. Мотор задумывался скорее как ходовой макет для маленькой лодочки, интересно было посмотреть своими глазами, как он будет работать. В качестве силовой трубы и вала можно использовать штангу мотокосы в сборе длиной 1,5 м. Винт проще всего взять готовый, например, двухлопастной от «Салюта» с диаметром 140 мм и шагом 118 мм. Его рабочая частота вращения составляет 2500 — 3000 об/мин, а лопасти имеют саблевидную форму, препятствующую наматыванию травы. У мотор-весла редуктора нет, поэтому для такого винта высокооборотная триммерная мотоголовка непригодна. Необходим четырехтактный низкооборотный мотор мощностью около 3 л.с. Диаграмма винтовой характеристики «Салюта» и внешние скоростные характеристики нескольких подходящих для этого винта двигателей приведены на рисунке.

Нужный двигатель попался мне на глаза случайно, когда, будучи в служебной командировке в Рязани, я зашел в привокзальный магазин для дачников. Это был Lifan 152F рабочим объемом 98 см3, развивающий мощность 2,5 -3,0 л.с. Конструкция нижнеклапанного мотора очень любопытна, и его смело можно отправлять прямиком в Политехнический музей. Вероятно, это устаревшая китайская копия «Хонды» 60-х годов, которая, в свою очередь, была копией американского «Бриггса» из 40-х годов прошлого века. Зато частота вращения всего 3000 об/мин — как раз то, что мне нужно. Моторчик массой 8,6 кг оказался совершенно необременительным, и я легко доставил его на электричке в Москву. Стыковка ДВС, приводного и гребного валов выполнена с помощью простых резьбовых муфт, что для мощности 2,5 л.с. вполне допустимо. Гребной вал сделан из болта М12. В качестве радиального и упорного подшипников гребного вала использованы фторопластовые втулки со смазкой забортной водой, известные в «большом» судостроении как подшипники Гудрича. По поводу их долговечности были сомнения, но они не оправдались — небольшой радиальный люфт появился только к концу второго сезона эксплуатации. Но если учесть, что изготовление таких втулок на токарном станке занимает примерно 15 минут, это нормально.

В качестве узла крепления штанги приводного вала к двигателю я использовал продающуюся в хозяйственном магазине стальную ножку стола диаметром 50 мм. Оставлены на месте все четыре имевшиеся в конструкции мотокосы шарикоподшипника. Концевая часть штанги загерметизирована двумя манжетами с набивкой между ними «литола» через пресс-масленку.

Подвеска мотор-весла, в отличие от обычного лодочного мотора, должна иметь две степени свободы. Я использовал струбцины от «Салюта». В нерабочем положении мотор-весло разворачивается на 180°, винтом в лодку.

Центровка мотора должна быть такой, чтобы при заглушенном двигателе штанга с винтом под действием силы тяжести слегка опускалась вниз, как это показано на схеме. При работе же мотор-весла появившаяся сила тяги создает момент относительно горизонтальной оси подвеса, за счет чего винт будет подниматься, пока он частично не выйдет из воды. Тогда тяга, естественно, упадет и наступит равновесие, винт будет работать у поверхности воды в частично погруженном положении. При необходимости увеличить тягу винт легким усилием руки заглубляется. Такой вариант центровки обеспечивает наиболее легкое управление мотор-веслом.

В нижнем положении винта угол наклона мотор-весла не должен превышать 20°. А предельный, согласно руководству по эксплуатации, угол наклона четырехтактных двигателей с горизонтальным коленвалом составляет 30°. Для ограничения максимально возможного угла наклона подвеска должна иметь соответствующие упоры.

Управление мотор-веслом требует приложения серьезных физических усилий. Поначалу я сделал складной румпель на довольно мощной петле, приобретенной в хозмаге как «дверная петля для ворот». И эта конструкция благополучно… развалилась в первой же относительно дальней поездке. Вывод — румпель, которым приходится постоянно работать, должен быть прочным, как черенок лопаты. А любые вращающиеся рукоятки управления, как на классическом лодочном моторе, тут противопоказаны. Управление дроссельной заслонкой карбюратора выполнено посредством той же, немного удлиненной рукоятки, что была на исходном моторе Lifan 152F, то есть с использованием центробежного регулятора частоты вращения, настроенного на 3000 об/мин. Это позволяет не «перекрутить» ДВС при подъеме винта из воды.

Гребной винт имеет легкое ограждение. На тайских конструкциях его нет, что конечно повышает их к.п.д. и «вездеходность», но о безопасности своей и окружающих лучше все-таки позаботиться.

Масса моего мотор-весла в сборе составила 13,6 кг. В походном положении оно легко разбирается на две части: штангу с гребным винтом длиной 1,5 м и двигатель с подвеской. При желании румпель можно также снять.

ИСПЫТАНИЯ

Первая же проба самодельного мотор-весла на быстрой и мелководной Истре привела меня в восторг! Особенно после долгих мучений с водометом. Лодочка двигалась со скоростью 8-10 км/ч, то есть даже быстрее, чем с традиционным ПМ той же мощности, например, со знакомой мне Honda BF2. Это, думаю, объясняется тем, что винт мотор-весла работает далеко от лодки, в невозмущенном потоке.

Если же водоросли наматывалась на ограждение винта, достаточно было поднять его из воды и потрясти. Центробежный регулятор не дает при этом «перекрутить» двигатель. А в особо тяжелом случае можно заглушить мотор и развернуть его винтом в лодку для очистки.

Есть несколько очень интересных особенностей практического применения мотор-весла. Оказалось, что для уверенного плавания с ним нужны… две пары глаз. Одна должна смотреть вперед, куда движется лодка, а вторая назад — где работает винт. Самый лучший результат на сильно заросшем водоеме, таком как верховья Москвы-реки, дает работа вдвоем: один судоводитель следит за винтом и погружает его в чистую воду, а второй носовым веслом задает лодке курс.

Другое наблюдение. Лодка с мотор-веслом фактически имеет два режима движения. В первом винт опущен в воду полностью, на максимальную глубину, допускаемую ограничителем. При этом достигается наибольшая скорость, но возможно наматывание травы. Во втором случае винт погружен примерно на половину диаметра — тяга и скорость, естественно, падают, но наматывание травы практически исключено. Можно даже «перелезать» через перегораживающие реку бревна, подняв в нужный момент винт.

С этим мотором мы прошли почти всю Истру от Манихино до Аносино и переместились на еще более заросшие травой верховья Москвы-реки от Можайска до Дорохово. Здесь двигаться стало значительно труднее. Требовались другие, еще более «вездеходные» движители — о них я расскажу в следующей статье.

Григорий ДЬЯКОНОВ