АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН

АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН

Конструированию тележки для параплана предшествовало просто само увлечение парапланеризмом, к которому тоже пришел не сразу. Сначала летал на самолетах (имею и летное удостоверение), на дельтапланах. Но однажды, полетав на параплане, увлекся им всерьез. Думаю, это сравнимо с плаванием на яхте под парусом. Только еще лучше.

Сначала, как и большинство парапланеристов, использовал для разбега и посадки обычную трехколесную тележку. Не буду много говорить обо всех ее недостатках (они известны пилотам-пара-планеристам). Но самый неприятный из них — опрокидывание вперед-вбок при недостаточных навыках управления куполом на взлете и при посадке. Но и опытный парапланерист на такой тележке не застрахован от сваливания — например, при боковом порыве ветра. А это довольно опасно, поскольку опрокидывание тем вероятнее, чем выше скорость, то есть при взлете, а особенно при посадке.

В итоге решил сделать для себя четырехколесную тележку. А когда надумал, то в голову пришли и другие идеи — например: а почему бы не использовать эту же тележку для передвижения до взлетного поля и обратно, тем более, что приземление может произойти достаточно далеко от места взлета.

Четырехколесная парамоторная тележка
Четырехколесная парамоторная тележка:
1 — силовой каркас; 2 — переднее управляемое колесо (от карта, 2 шт.); 3 — педаль управления передними колесами (2 шт.); 4 — обтекатель (стеклоткань на эпоксидном вяжущем, s3); 5 — рукоятка-рычаг; 6 — ручка управления «газом»; 7 — зеркало заднего вида; 8 — кронштейн зацепления строп парашюта (2 шт.); 9 — сиденье; 10 — ложемент; 11 — ограждение винта; 12 — винт; 13 — силовой агрегат (N = 27 л.с.); 14 — топливный бак (V = 15 л); 15 — заднее колесо (от карта, 2 шт.); 16 — задний амортизатор (велосипедный газовый, 2 шт.); 17 — маслобак (V = 8 л); 18 — рулевая поперечная тяга (2 шт.); 19 — передний амортизатор (2 шт.); 20 — нижний рычаг передней подвески (2 шт.); 21 — верхний рычаг передней подвески (2 шт.); 22 — поворотный кулак (2 шт.); 23 — тормозной механизм (2 шт.); 24 — гидромотор (V = 20 см3, 2 шт.); 25 — рычаг задней подвески (2 шт.); 26 — глушитель; 27 — приборная доска

Все агрегаты и механизмы: паромотор, органы управления им и тележкой базируются на пространственной раме-каркасе. Основа рамы — два одинаковых замкнутых контурных элемента, по форме напоминающих прямоугольную трапецию. И хотя части элементов контуров по расположению и функциональному назначению вполне можно условно разделить на лонжерон (нижняя горизонтальная часть), стойки (вертикальную заднюю и наклонную переднюю) и перекладину (верхняя часть), все они выполнены как одна деталь из стальной тонкостенной (s = 2 мм) трубы наружным диаметром 28 мм.

Здесь же отмечу, что решение сделать раму из стальных тонкостенных труб, а не из дюралюминиевых, принял потому, что сварка их значительно проще, а проигрыш в массе — незначительный. К тому же в случае поломки стальную раму можно заварить в любой ближайшей мастерской, а вот аргоновую сварку для дюралюминиевых деталей надо еще найти.

АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН

Элементы связаны между собой в нескольких местах поперечинами, выполненными тоже из стальных труб диаметром 20 мм (толщина стенки — 2 мм). Замкнутые элементы одновременно служат и дугами безопасности.

К лонжеронам приварены различные кронштейны, ушки и проушины для крепления на раме подвесок передних и задних колес, рукоятки-рычага управления, сиденья.

Каркас тележки
Каркас тележки (дет. поз. 1 и 7 выполнены из стальной трубы 28×2; поз.2,3,4,5 — из трубы 20×2):
1 — рама левая, правая — зеркально отображенные; 2 — перемычка зеркала заднего вида; 3 — перемычка приборной доски; 4 — перемычка крепления пола; 5 — перемычка крепления моторамы (3 шт.); 6 — косынка-кронштейн крепления моторамы и баков ГСМ (8 шт.); 7 — траверса; 8 — ушко крепления качалки (2 шт.); 9 — ушки крепления рычага задней подвески (2 пары); 10 — ушки крепления заднего амортизатора (2 пары); 11 — ушки крепления задней части сиденья и пола; 12 — кронштейны крепления передней части сиденья; 13 — ушко подвески рычага педали (2 шт.); 14 — кронштейны-стойки крепления верхнего рычага передней подвески с подкосами (2 пары); 15 — ушки крепления нижнего рычага передней подвески (4 пары); 16 — ушко крепления пола (2 шт.)

Узлы крепления моторамы силового агрегата и его ограждения приварены к вертикальным стойкам элементов рамы, а также в виде косынок между стойками и связывающими их поперечинами.

Несколько ушков приварены и в нижней части передних наклонных стоек—для крепления щитка, выполненного из дюралюминиевого 1-мм листа (впоследствии заменил щиток на выклеенный из стеклопластика обтекатель). Полик изготовил из 3-мм дюралюминиевого рифленого листа.

Моторама
Моторама (материал деталей — сталь 30ХГСА):
1 — верхняя поперечина (штампованный уголок 50x50x5); 2 — стойка (полоса 40×20, 2 шт.); 3 — кронштейн-ушко крепления сайлент-блока (лист s5, 6 шт.); 4 — сайлент-блок (6 шт.); 5 — кронштейн-ушко крепления двигателя (лист s5, 4 шт.); 6 — нижняя поперечина (лист s5); 7 — вертикальная полка-кронштейн (лист s5); 8 — кронштейн-ушко крепления гидронасоса (сталь, лист s5, 2 шт.)

Забегая вперед, скажу, что в ходе эксплуатации тележка модернизировалась. Так, кроме обтекателя, был заменен руль мотоциклетного типа на рукоятку — наподобие самолетной. Была усилена передняя подвеска, внесены другие изменения. Но об этом позже, по ходу описания конструкции.

Передние колеса — управляемые, задние — ведущие с приводом от гидромоторов. Подвеска всех колес — независимая. У задних — однорычажная на косых (продольнопоперечных) рычагах, типа тех, что были на «Запорожцах» или, если хотите, — на «БМВ». Передняя подвеска сначала была тоже однорычажная (с поперечными рычагами), но впоследствии ее пришлось усилить еще одним верхним рычагом и сделать ее параллелограммного типа. Задний и нижний передний рычаги выполнены из такой же стальной трубы, что и поперечины, а передний верхний — из трубы диаметром 16 мм, а по конфигурации он такой же, что и нижний — только зеркально отображенный. На всех подвесках установлены велосипедные газовые амортизаторы (сначала стояли пружинно-гидравлические от мопеда). Ход рычагов и обеих подвесок примерно одинаковый — около 150 мм. Причем сзади амортизатор вынесен за пределы подвески (на лонжерон) и связан с ней через тягу и качалку.

Поворотный кулак и ось переднего колеса
Поворотный кулак и ось переднего колеса:
1 — ось(сталь, круг 20); 2—рычаг (сталь, лист s5); 3 — стойка (сталь 30ХГСА, труба 20×1); 4 — ушко крепления верхнего рычага передней подвески (сталь, лист s4)

Конструктивно передняя подвеска сдвинута назад от носа машины, как бы уменьшив колесную базу, что не совсем рационально при езде по земле. Однако в воздухе, за счет смещения центра воздушного сопротивления предполагается уменьшение рысканья в полете.

Задние колеса тоже, насколько было возможно, вынесены назад: их оси находятся практически в плоскости винта. Во-первых, это было сделано из расчета удобства компоновки — улучшилась развесовка по осям (почти 50×50%); во-вторых, повысилась стабильность в полете за счет смещения центра воздушного сопротивления назад; в-третьих — меньше шансов для «черепахи» (опрокидывание назад) при старте.

Нижний левый рычаг передней подвески
Нижний левый рычаг передней подвески (правый—зеркально отображенный; материал верхних рычагов — труба 16×1):
1 — основной стержень (сталь 30ХГСА, труба 20×1); 2 — подкос (труба 20×1); 3 — втулка; 4 — проушина (сталь, лист s4); 5 — наконечник (от ВАЗ-2108)

Управление передних колес — смешанного типа, а точнее продублированное — ручное и ножное. Необходимость их поворота ногами выявилась при первых же взлетах-посадках, когда руки оказались более нужными для управления парашютом.

Ножной привод передних колес осуществляется педалями через гибкие стальные тросики, расположенными под обтекателем. Здесь же стоит и тормозная педаль.

Качалка рычага рулевого управления
Качалка рычага рулевого управления:
1 — кронштейн (сталь, лист s3); 2 — втулка кронштейна (труба Ø30×2); 3 — втулка храповика (труба Ø24×2); 4 — храповик (от маховика кикстартера скутера)

Ручное управление сначала осуществлялось от руля мотоциклетного типа через жесткие тяги. Впоследствии руль заменил на рукоятку-рычаг — подобно тому, что стоят на самолетах, но только смонтированной с правой стороны тележки. При этом заменил верхние рычаги и поворотные кулаки на передних колесах.

На руле (а позднее на рукоятке-рычаге) сосредоточены и все органы управления винтомоторной установкой.

Органы управления парамоторным квадроциклом
Органы управления парамоторным квадроциклом

Теперь о главном — о винтомоторной, а точнее, о силовой установке, потому что двигатель работает не только на винт, но и на колеса тележки через гидрообъемную трансмиссию.

Двигатель — МZ34 канадской фирмы Zanzaterra мощностью 27 л.с. при 6300 оборотах в минуту, двухтактный, воздушного охлаждения, работающий на бензине Аи-95 с добавлением 2,5% моторного масла. Он дополнен переключателем отбора мощности. Теперь крутящий момент с его выходного вала передается с помощью клиноременной передачи или на винт, или на гидронасос. Переключение производится при остановленном двигателе. На винт вращение передается с помощью 16-ручьевого ремня через соответствующие шкивы с передаточным числом і = 2,38. На входной вал гидронасоса вращение передается тоже через клиноременную передачу. Только количество ручьев у ремня (и у шкивов) по 14, а передаточное число равно 1,74.

Радиально-поршневой гидронасос производства американской фирмы Jaton создает давление 137 бар (примерно столько же атмосфер) и качает масло по шлангам в гидромоторы (фирмы Chan Lynn объемом 20 см3 каждый), на валах которых насажены ступицы задних ведущих колес. Для обеспечения гидросистемы рабочей жидкостью внизу под силовой установкой, рядом с 15-литровым бензобаком смонтирован маслобак емкостью 8 л. Обе они прикреплены к задней нижней поперечине стальными лентами с замками.

Гидромотор и тормозной механизм заднего (правого) колеса
Гидромотор и тормозной механизм заднего (правого) колеса

Считаю применение гидропривода ведущих колес тележки более рациональным и оправданным, чем массивная механическая трансмиссия, хотя кпд «гидравлики» значительно ниже—передаваемая ею мощность на задние колеса составляет около 15 л.с. Использование же гидромоторов для привода колес при передвижении по земле обосновано тем, что винт поднимает много пыли.

Первые же летные испытания (взлеты и посадки) подтвердили предположения о надежной устойчивости тележки, выполненной по четырехколесной схеме, даже при неудачных взлетах и косых касаниях земли с «маятника». Большой ход подвески с газонаполненными амортизаторами обеспечивал мягкость посадки и плавный ход при пробеге. Во многом этому способствовали и колеса от мини-багги с наружным диаметром шин 350 мм и шириной 200 мм (посадочный размер шин R6, давление в шинах — 1 атм. или 0,1 МПа).

Левый рычаг задней подвески
Левый рычаг задней подвески (правый — зеркально отображенный; материал деталей — сталь 30ХГСА):
1 — втулка качения рычага (труба 28×2); 2 — рычаг (труба 28×2); 3 — подкос (труба 20×2); 4 — большое ушко крепления тяги амортизатора (лист s3); 5 — малое ушко крепления тяги амортизатора (стальной лист s3); 6 — усилитель рычага (продольная половина трубы 20×2); 7 — втулка гидромотора (труба 58×2); 8 — ушко крепления гидромотора (лист s10, 2 шт.); 9 — кронштейн крепления тормозного суппорта (лист s4)
Подвеска заднего левого колеса с прогрессивной схемой амортизации
Подвеска заднего левого колеса с прогрессивной схемой амортизации (а — изометрия; б — вид сбоку):
1 — рама; 2 — амортизатор; 3 — качалка; 4 — тяга; 5 — рычаг; 6 — колесо

Воздушный винт парамотора диаметром 1450 мм и шагом 500 мм (сначала стоял деревянный, а теперь — стеклопластиковый) обеспечивает полет на параплане со скоростью до 100 км/час. Ограждение винта — штатное, приобретенное вместе с винтомоторной установкой.

Органы системы запуска двигателя: аккумуляторная батарея и реле ее зарядки; реле и кнопка включения стартера, ключ зажигания (выключатель «массы») находятся в небольшом ящичке слева от сиденья пилота. Кстати, само сиденье — анатомическое, с плечевыми пристежными ремнями.

Силовая установка
Силовая установка:
1 — цилиндр двигателя; 2 — глушитель; 3 — ведомый (приводной) шкив вала винта; 4 — переключатель: винт—гидроцилиндр (колеса); 5 — ведущий шкив вала двигателя; 6 — гидронасос; 7 — ведомый (приводной) шкив вала гидронасоса; 8 — приводной ремень гидронасоса; 9 — приводной ремень вала воздушного винта; 10 — картер двигателя

Как было отмечено ранее, органы управления тележкой, кроме тормозов и системы запуска двигателя, сосредоточены на рукоятке-рычаге управления. На нем же смонтирована с правой стороны от сиденья пилота съемная ручка управления двигателем. Перемещением рычага вправо-влево осуществляется поворот передних колес, а вперед-назад от нейтрального положения — включается соответственно передний или задний ход тележки. Дальнейшее перемещение рычага увеличивает подачу масла в гидромоторы и тем самым — скорость передвижения тележки.

Четырехколесная тележка (квадроцикл) параплана
Четырехколесная тележка (квадроцикл) параплана

На съемной ручке находится рычаг «газа» и кнопка остановки двигателя. В полете изогнутый рычаг управления тележкой закрепляется в нейтральном положении, а рукоятку пилот удерживает в одной руке в удобном для себя положении.

АЭРОМОБИЛЬНЫЙ ПАРАПЛАН

В первоначальном варианте тележка не имела контрольных приборов — их установил позднее вместе с обтекателем (вместо щитка) на его передней панели. Контрольных приборов — три. Первый справа — указатель уровня топлива в бензобаке, средний — высотомер, а крайний левый — прибор мониторинга двигателя: температуры головки цилиндра, температуры выхлопных газов.

В. УВАРОВ

Рекомендуем почитать

  • МИНИ-ДРЕЛЬМИНИ-ДРЕЛЬ
    В домашнем хозяйстве большую помощь может оказать миниатюрная электродрель. Ее легко изготовить на основе электродвигателя ДАП-1, предназначенного для электрофонов и радиол - у многих...
  • ЦВЕТНЫЕ ГЕЛИ И СВЕТОФИЛЬТРЫЦВЕТНЫЕ ГЕЛИ И СВЕТОФИЛЬТРЫ
    Ежедневно мы пользуемся огромным количеством вещей и уже практически перестали их замечать. Но оказывается в производстве незначительных на первый взгляд вещей кроется масса...
Тут можете оценить работу автора: