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.

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 к длиной лыжи (1/8) выбрано таким образом, чтобы обеспечить минимальное сопротивление движению по 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. Крепятся они к корпусу винтами с потайной головкой, с обязательной при этом 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.

Передние лыжи амфибии связаны с педалями управления, сваренными из стальных тонкостенных труб. Поперечная трубчатая тяга обеспечивает синхронность поворота. На правой педали 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 винта 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 — ганкой, навернутой иа 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.

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 навешан 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.

НЕ ТОЛЬКО ПО СНЕЖНОЙ ЦЕЛИНЕ — по мхам тундры, по озерам и рекам могут двигаться эти оригинальные сани-амфибия. Они построены участниками НТТМ из Марийского политехнического института. Здесь уже много лет работает студенческое КБ, в котором создаются вездеходные транспортные средства для народного хозяйства.

С. КИРКИН, научный руководитель СКБ Марийского политехнического института г. Йошкар-Ола