«ТОРОС-1»: И ПО СУШЕ, И ПО ВОДЕ

Транспортные средства на воздушной подушке (ТСВП) получили широкое распространение за рубежом и в нашей стране. В последнее время наибольшую популярность приобретают легкие аппараты на воздушной подушке, используемые в качестве индивидуального транспортного средства в местностях с большой обводненностью и отсутствием дорог с твердым покрытием. Это северные районы европейской части нашей страны, Сибири, Дальнего Востока.

О возрастающем интересе к подобной технике можно судить по количеству писем, поступивших за последние несколько лет в нашу редакцию с просьбами подробнее рассказать об этих аппаратах. Откликаясь на пожелания наших читателей, мы публикуем материал о ТСВП «Торос-1», разработанном группой нижегородских конструкторов под руководством В. Моисеева и С. Приходько. В проектировании и постройке первых серийных аппаратов «Торос-1» активное участие принимали Ю. Петрушев, М. Горбачев, Ю. Костюнин, Д. Долгов и Ю. Балымов.

Несколько слов о В.В. Моисееве — идейном вдохновителе нижегородского легкого «подушкостроения». Это человек, прошедший отличную школу знаменитого конструктора судов на подводных крыльях Р.Е. Алексеева; серьезно увлекался парашютным спортом, полетами на буксируемых парашютах, дельтапланеризмом, подводным плаванием. В настоящее время В.В. Моисеев работает в инжениринговой фирме «ТРАНСАЛ» (Транспорт Алексеева), продолжившей разработку летающих судов после смерти Р.Е. Алексеева.

Что представляет собою легкое судно на воздушной подушке? Это легкоразборная амфибия трубчато-тканевой конструкции, силовой каркас которой собирается из дюралюминиевых труб и устанавливается на два надувных цилиндрической формы поплавка-баллона (скега), соединенных в кормовой и носовой части мягким тканевым ограждением. В пространство между ними нагнетается воздух, отбираемый от струи за воздушным винтом двигателя. Благодаря этому вездеходность аппарата очень высока: он превосходит по этому качеству все известные снегоходы, аэросани, вездеходы, в том числе на пневматиках низкого давления. ТСВП прекрасно себя чувствует на тонком льду, спокойно идет по рыхлому снегу, легко преодолевает шугу, ледоход, наледи, полыньи, болотины и луговины, песок, крупный галечник и, конечно, асфальт. Рассчитан «Торос» и на круглогодичную эксплуатацию.

Теперь об истории появления этого аппарата. Идея создания легкого судна-амфибии на воздушной подушке для индивидуального использования или спортивных целей зародилась еще в стенах ЦКБ по СПК: здесь, кроме создания судов на подводных крыльях, занимались разработкой экранопланов, но очень больших и тяжелых, пригодных для перевозки больших грузов. Конструкторскую же проверку их проводили на самоходных моделях значительно меньшего размера и веса. В ходе таких испытаний стало понятно, что подобная пилотируемая модель сама может быть отличным транспортным средством. Естественно, при небольших доработках и значительно улучшенном дизайне. Идею активно поддержал Р.Е. Алексеев. За основу была принята легкая конструкция В. Моисеева. Но наладить серийное производство таких аппаратов не удалось. Правда, конструкторская группа под руководством С. Приходько выполняла единичное изготовление аппаратов «Торос-1», первые образцы которых уже эксплуатируются в Тюменской области, Иркутске, Новгороде, Якутии.

Чтобы идея сверхлегкого аппарата-амфибии все-таки стала массовой, В. Моисеевым было принято предложение о публикации наиболее полного материала по ТСВП «Торос» в нашем журнале.

Основные принципы, которых придерживались авторы при проектировании этого аппарата: простота, разборность, минимальный вес и низкая стоимость. Эти требования сложились в шутливую формулу трех Т, «трубки-тряпки-троса».

Некоторые расхождения между аппаратом, представленным на фотографиях, и чертежами связаны с тем, что «Торос» постоянно совершенствуется, а конструкторская документация, как всегда, отстает.

Аппарат состоит из следующих основных частей: трубчатого каркаса, двигателя, руля направления, воздуховода и гибкого ограждения.

При изготовлении каркаса, который состоит из платформы, надстройки и ограждения винта, используются дюралюминиевые (Д16Т) трубы различного диаметра. Соединение их осуществляется в основном с помощью книц и хомутов. Для усиления узлов соединения и предохранения их от повреждения устанавливаются дюралюминиевые или пластмассовые ложементы, а под головки болтов и гайки подкладываются шайбы большого диаметра или пластины, которые обжимаются затем по трубе.

Частью надстройки является рубка, в которой размещены два подвесных сиденья для пилота и пассажира, а также органы управления. На последних образцах аппаратов сиденье пилота выполнено более жестким для удобства управления аппаратом. Рубка в походном положении закрывается двойным фонарем клепаной дюралюминиевой конструкции с остеклением из 3-мм оргстекла и винипроза МА-20. Такая конструкция фонаря довольно сложна и трудоемка при индивидуальном строительстве аппарата. Ее можно сделать мягкой из той же ткани, что применена при изготовлении обшивки киля и фартука, закрывающего носовую часть рубки. Кстати, на первых аппаратах так и было.

Говоря о трудностях, которые могут возникнуть при постройке аппарата, нужно отметить, что наибольшее количество проблем будет при изготовлении «мягкой» его части. Она состоит из носового фартука, воздуховода, обшивки рубки и киля, а также из купола, закрывающего надстройку снизу, баллонов, носовой и кормовой завесы. Последние вместе составляют гибкое ограждение аппарата, которое служит для создания самой воздушной подушки и подъема ТСВП.

Самые сложные в изготовлении «тряпочные» детали — воздуховод и баллоны. Прежде чем приступать к их изготовлению, желательно сделать «примерку» из простой дешевой ткани, после чего, подогнав все под размеры аппарата, перенести выкройки на настоящий материал.

Воздуховод состоит из трех основных деталей: воздухозаборника, средней и носовой части. Последние сшиваются между собой, а воздухозаборник соединяется с средней частью комбинированной застежкой («молния» + двойной «репейник»). Для повышения прочности швов и их герметичности они проклеиваются синтетическим каучуком.

Воздухозаборник имеет мягкую перегородку, которая разделяет отбираемый поток воздуха на два и гасит его закрутку. Вход воздухозаборника соединяется с обечайкой и нижней поперечиной ограждения винта. Верхние и нижние детали воздуховода сшиваются между собой. По линии Б он крепится с помощью стрингеров к надстройке аппарата, а по линии А сошнуровывается с внешним фартуком покрышки баллона.

Баллон состоит из покрышки и камеры. Покрышка собрана из полотнища, составляющего ее цилиндрическую часть, а также кормовой и носовой оконечности, которые приклеиваются к полотнищу. Кроме того, к покрышке пришиты карманы, в которые вставляются внешние и внутренние стрингеры платформы; также имеются фартуки, служащие для соединения баллона с воздуховодом, носовой завесой и куполом. На нижнюю часть покрышки приклеены реданы и киль. Реданы предназначены для срыва ламинарного пограничного слоя и улучшения ходовых качеств аппарата при движении по водной поверхности. Эти элементы конструкции изготавливаются методом литья из уретанового каучука. Носок баллона имеет отверстие с люверсом, за которое он крепится к носовой дуге.

Камеру баллона лучше всего склеить из прорезиненной ткани марки 202-2Н (тип БЦК), из которой обычно делают надувные лодки. По форме она близка к покрышке, но длина и диаметр должны быть на 10% больше. В этом случае покрышка меньше изнашивается, и уменьшается вероятность случайного повреждения баллона. Чтобы исключить возможность затопления аппарата при повреждении камеры, ее необходимо сделать хотя бы из двух секций.

Купол аппарата представляет собой полотнище, закрывающее его снизу и имеющее проемы для прохода воздуха из воздуховода. Он крепится с помощью карманов к кормовой поперечине платформы и к носовой дуге, а к внутренним и поперечным фартукам баллонов пришнуровывается.

К кормовой части купола пристегивается кормовая завеса, имеющая форму «мешка» с щелями у его «горловины» для наддува завесы.

Носовая завеса пришнуровывается к карманам купола заодно с носовым фартуком обшивки рубки и фартуком воздуховода, а по бортам — к поперечным фартукам баллонов.

Теперь необходимо сказать несколько слов о материале, из которого сделаны детали обшивки и гибкого ограждения, кроме камеры баллона. Все они сшиты из технического капрона. Можно применять для этих целей и другие капроновые или лавсановые ткани ярких цветов. Основные детали (обшивка килей и бортов рубки, носовой фартук, детали гибкого ограждения — кроме кормовой завесы и карманов) выполнены из капроновой ткани с двух-трехразовой пропиткой уретановым форполимером (синтетический каучук) с добавлением цветных наполнителей.

Технология пропитки тканевых деталей достаточно трудоемка, не безвредна (необходимо соблюдать такие же меры предосторожности, как и при работе с эпоксидной смолой) и требует определенных навыков. Поэтому для тех, кто собирается самостоятельно сделать такой аппарат, посоветуем попробовать приобрести для этих целей тентовую ткань «Теза», которой накрывают кузова большегрузых автомобилей и «Газелей».

После изготовления всех деталей, узлов каркаса, обшивки и гибкого ограждения можно приступить к сборке аппарата. Думается, что даже краткое изложение процесса сборки поможет понять назначение некоторых конструктивных элементов аппарата и, возможно, подтолкнуть вашу конструкторскую мысль к новому, более удачному решению.

Сборка аппарата начинается с соединения шнуровкой деталей гибкого ограждения между собой, а потом с воздуховодами и фартуком рубки.

Несколько слов о шнуровке. Для нее прокалываются (без повреждения нитей ткани) отверстия одновременно на ответных частях соединяемых деталей. Шнуровка выполняется капроновым шнуром в полиэтиленовой оболочке, которая предохранит шнур и отверстия от возможных повреждений.

Сборка силового каркаса начинается с каркаса надстройки. Состыковываются нижние стрингеры, подкосы фонаря и стойки рубки. Затем соединяются задние стойки рубки и верхние стрингеры. После чего на собранный каркас навешиваются сиденья, ручка управления и сектор газа, обшивка рубки и кассета для топливных канистр. Устанавливается моторама и крепится верхними стрингерами к каркасу рубки. Монтируются обечайка винта, силовая установка и верхняя кормовая поперечина, расположенная над ней. Установив воздушный винт, переходим к сборке платформы. Носовая дуга вставляется в карман гибкого ограждения — купола. Стыкуются внешние и внутренние стрингеры и вставляются в карманы баллонов. После чего внешние стрингеры соединяются с носовой дугой, кормовая поперечина пристегивается к куполу и крепится вместе с остальными поперечинами к внешним и внутренним стрингерам платформы. Затем состыковываются стрингеры воздуховодов и продеваются в карманы воздуховодов. Теперь можно накачать баллоны, поставить надстройку на платформу и прикрепить кормовую часть воздухозаборника к обечайке винта. Установите кили, предварительно надев на них обшивку, и соедините их трубами. Затем навесьте руль, состыкуйте воздухозаборник с воздуховодами и закрепите их стрингеры на каркас надстройки. Проведите тросы тяги рулевого управления и управления сектором газа. После чего, законтрив все соединения, установив канистры с топливом и соединив их с двигателем, можно запускать двигатель и очень осторожно — вперед!

Но прежде примите к сведению не сколько наших рекомендаций по технике пилотирования аппаратов. Первое, на что обращаем ваше внимание,— это его балансировка: центр тяжести аппарата должен находиться немного (200 мм) сзади центра давления воздушной подушки, который совпадает с центром ее площади. Правильная балансировка обеспечивает наибольшую скорость и устойчивость на курсе при хорошей маневренности. При этом плавает ТСВП с дифферентом на нос (80 мм) до скорости 40 км/ч. На скорости более 40 км/ч он идет уже «на ровном киле», а на 60—70 км/ч — с дифферентом на корму (80 мм). Для балансировки используйте сумку с инструментом, полезный груз или мешок с песком.

Немного о технике безопасности при эксплуатации аппарата. Если кому-то очень захочется сделать поворот оверкиль (то есть перевернуться вверх баллонами) и именно в незамерзшей полынье, то лучше всего:

— разогнаться до максимальной скорости по ветру,

— резко дать ручку управления влево или вправо,

— и, когда аппарат войдет в разворот, резко сбросить газ.

Перевернуться легче также при сильном ветре, высокой волне, правом развороте, размещенных высоко грузах или при полуспущенных баллонах. Допускать такие перевороты все же нежелательно: при этом выходит из строя двигатель, гнутся лопасти винта, и еще они успевают сокрушить многое из того, что находится рядом.

За время многолетних испытаний таких аппаратов оверкиль случался всего два раза, но впечатления остались самые «яркие». Поэтому, чтобы не выбираться из-под аппарата, делайте развороты на скорости не более 25 км/ч и на максимальных оборотах двигателя (полный газ).

Итак, вперед! Вам теперь не страшны никакие преграды.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Тип гибкого ограждения воздушной подушки — скеговой, несекционированное
Тип движительно-нагнетательного комплекса — совмещенный
Число посадочных мест — 2+1
Масса неснаряженного аппарата, кг — 200
Полная масса аппарата, кг — 520
Давление на опорную поверхность при максимальной загрузке (на ходу), кПа (кгс/см2) 0,49 (0,005)
Габариты на воздушной подушке, мм:
длина 5520
ширина 2260
высота (с закрытой кабиной) 1760
Максимальная грузоподъемность 310
Максимальная скорость на прямолинейном горизонтальном участке, км/ч:
по воде 65
по льду, снегу 70
по грунту 40
Запас хода, ч не менее 4,5
Максимальный кратковременный уклон, преодолеваемый аппаратом с ходу, град.:
по снегу, льду 25
по грунту 15
Максимальная высота преодолеваемых с ходу препятствий, м 0,3
Максимальная высота волны, м 0,5
Максимальная допустимая скорость ветра, м/с 15
Тормозной путь аппарата, движущегося с максимальной скоростью, м:
по воде не более 25
по снегу, льду не более 100
по грунту не более 15
Двигатель карбюраторный, двухтактный, двухцилиндровый РМЗ-640112 (РМЗ-640А1)
Максимальная мощность, л.с. 35 (28)
Максимальный расход топлива, л/ч 18
Воздушный винт (пяти)-шести лопастный цельнометаллический, постоянного шага, с центробежной муфтой сцепления
Угол установки лопастей по R=0,75, град. 15+0,25
Диаметр винта, мм 1250
Редуктор понижающий шестеренчатый, одноступенчатый
Передаточное число 2,19

В. МОИСЕЕВ, В. КУДРИН, наш спецкор