ТРАНСПОРТ ДЛЯ ЗИМЫ

Двухместные аэросани «ШКВАЛ-3». С появлением мотопарапланов и мотодельтапланов культура проектирования силовых установок с воздушными винтами существенно повысилась, и сегодня самодеятельные конструкторы создают винтомоторные установки с вполне приличной тягой при использовании двигателей сравнительно небольшой мощности. Соответственно, чаще стали появляться и бескрылые варианты этих транспортных средств — катера на воздушной подушке, аэроглиссеры и аэросани.

Сегодня мы знакомим читателей с конструкцией двухместных четырёхлыжных аэросаней «Шквал-3» с двигателем мощностью 22 л.с.

Аэросани «Шквал-3» — двухместное четырёхлыжное транспортное средство с аэродинамическим движителем. Его основа — пространственная рама из тонкостенных стальных труб диаметром 30 и 40 мм. На ней установлен двухместный однодверный (с левой дверью) закрытый кузов смешанной конструкции с лёгким каркасом из стальных труб небольшого диаметра, с фанерными стрингерами и шпангоутами и пенопластовым заполнителем. Стыки элементов рамы усилены стальными косынками толщиной 2,5 мм.

Рама собиралась на простейшем стапеле, состоящем из закреплённых на ровном полу деревянных козелков, на которых фиксировались лонжероны. Соединение элементов производилось с помощью дуговой углекислотной сварки.

Передняя подвеска аэросаней -на поперечных рычагах с пружинногидравлическими амортизаторами от мотоцикла «Урал»; задняя — на продольно качающейся дуге с теми же амортизаторами.

Реечный рулевой механизм, рулевой вал и «баранка» — от автомобиля ВАЗ-2109.

Тормоза — скребкового типа. Их исполнительные механизмы представляют собой шарнирно закреплённые на задних лыжах Г-образные скобы, поворачивающиеся с помощью тросового привода от тормозной педали.

Сборка рычагов передней подвески осуществлялась на стапеле -том же самом, где сваривалась рама аэросаней. Для начала полуоси с зафиксированными в них стаканами (подшипниковыми узлами, в которых поворачиваются вилки полуоси) устанавливались на специальных козелках, после чего в подшипниковых корпусах рычагов подвески закреплялись проушины, и этот узел прихватывался к раме сваркой. Далее к подшипниковому корпусу рычага и подшипниковому узлу полуоси подгонялась пара поперечин и приваривалась в соответствии с чертежом. Аналогично монтировалась на раме и задняя подвеска -продольно качающаяся дуга.

Рис. 1. Двухместные аэросани «Шквал-3»

Рис. 2. Шасси аэросаней (на виде сверху лыжи условно не показаны):

1 — лонжерон рамы (стальная труба диаметром 40×2,5); 2,4 — пружинногидравлические амортизаторы (от мотоциклов «Днепр» или «Урал»); 3 — раскос рамы (стальная труба диаметром 30×2,5); 5 — раскос подмотор-ной рамы (стальная труба диаметром 22×2,5); 6 — винтомоторная силовая установка; 7 — радиатор системы охлаждения двигателя (маслорадиатор от автомобиля ГАЗ-53А); 8 — подмоторная рама; 9 — задняя лыжа; 10 — дуга задней подвески; 11 — передняя лыжа; 12 — опора передних амортизаторов (стальная труба диаметром 40×2); 13 — рычаг передней подвески; 14 — передняя полуось; 15 — передняя поперечина (стальная труба диаметром 30×2,5); 16 — задняя поперечина (стальная труба диаметром 30×2,5); 17 — задняя полуось; 18 — опора задних амортизаторов (стальная труба диаметром 40×2,5); 19 — основание подмоторной рамы (стальная труба диаметром 40×2,5, 2 шт.)

Рис. 3. Задняя лыжа:

1 — основа лыжи (выклейка из фанерных пластин s4); 2 — ребро жёсткости (сосна, доска s30); 3 — втулка (стальная труба диаметром 24×3); 4 — винт-саморез крепления подреза; 5 — подкос (стальная труба диаметром 20×2,5, 4 шт.); 6 — подрез (стальная полоса s3); 7 — фланец (стальная полоса s4); 8 — винты-саморезы крепления тормозного устройства; 9 — боковая стенка тормозного скребка (сталь, s4); 10 — основание тормозного устройства (сталь, лист s4); 11 — подошва лыжи (слоистый пластик s1,5); 12 — сухарь тормозного троса; 13 — регулировочное устройство; 14 — оболочка тормозного троса; 15 — скребок тормозного устройства (сталь, лист s4); 16-тормозной трос; 17 — ось скребка (сталь, пруток диаметром 10); 18 — шарнир скребка (сталь, труба диаметром 16×3)

Рис. 4. Теоретический чертёж корпуса аэросаней

Рис. 5. Подмоторная рама из стальных труб прямоугольного сечения 30x24x2,5; ушки крепления двигателя и радиатора системы охлаждения приварены по месту

«Шквал-3» имеет однодверный двухместный кузов с расположением водителя и пассажира по схеме тандем — друг за другом. Основа кузова — каркас из стальных труб диаметром от 14 до 18 мм, на котором закрепляются формозадающие стрингеры и шпангоуты, вырезанные из фанеры толщиной от 5 до 10 мм. Между стрингерами и шпангоутами вклеивались на эпоксидном связующем блоки из строительного пенопласта.

Первый этап изготовления кузова — вычерчивание теоретического чертежа в натуральную величину с наложенным на него чертежом трубчатого каркаса. Далее для каркаса подбирались подходящие трубы, обрезались в соответствии с чертежом и временно собирались с помощью проволочных скруток. Сборка производилась на ровном полу, на котором были закреплены деревянные козелки. Трубы каркаса закреплялись на них с помощью проволочных скруток.

Следующий этап изготовления кузова — прихватка, а после проверки симметричности каркаса — окончательная сварка каркаса, причём симметричные элементы следует закреплять попеременно, чтобы в процессе работы не возникли трудноустранимые поводки конструкции.

Очередной этап — изготовление и монтаж формозадающих шпангоутов и стрингеров. Детали эти вырезают из фанеры в соответствии с теоретическим чертежом. Крепить их к трубам каркаса следует также проволочными скрутками.

Каркас единственной двери сварен из 14-мм стальных труб, на него крепились формозадающие шпангоуты и стрингеры из 8-мм фанеры. Дальнейшие работы по изготовлению двери производились совместно с кузовом, для чего каркас двери фиксировался в дверном проёме в закрытом положении.

Пространство между шпангоутами и стрингерами заполнялось плитками, вырезанными из строительного пенопласта. Фиксация плиток в каркасе — на эпоксидном клее. После отверждения связующего припуски пенопласта срезались специальным длинным ножом, заточенным до остроты бритвенного лезвия. Далее поверхность кабины доводилась наклеенной на фанерную полосу крупнозернистой шкуркой до необходимых симметрии и гладкости, а затем была оклеена тремя слоями стеклоткани, зашпаклёвана, вышку-рена, загрунтована и окрашена автоэмалью. Изнутри кабина оклеена одним слоем стеклоткани, а поверх неё — искусственной кожей.

Рис. 6. Глушитель

Остекление кузова — из 4-мм оргстекла. Боковые стёкла зафиксированы неподвижно, а вентилирование кабины производится с помощью воздухозаборника с откидывающейся крышкой, расположенного под лобовым стеклом.

Как уже упоминалось ранее, аэросани «Шквал-3» — четырёхлыжной схемы, такие сани обладают существенно меньшим сопротивлением при движении по снегу, чем трёхлыжные.

Каждая из лыж аэросаней выклеена в специальном стапеле из пяти 4-мм фанерных пластин. Ребро жёсткости вырезано из доски толщиной 30 мм, на лыже оно закреплено эпоксидным клеем и шурупами-саморезами. Подошва лыжи — из слоистого пластика (такой материал идёт на облицовку кухонной мебели), обладающего хорошей износоустойчивостью и прекрасным скольжением по снегу. Все лыжи оснащены подрезами из нержавеющей стали, а задние — ещё и скребковыми тормозами.

Шарнирный узел лыжи представляет собой стальную втулку с приваренными к ней четырьмя подкосами из стальных труб; к свободному концу каждого подкоса приварен фланец, с помощью которого шарнирный узел болтами и гайками прикреплён к лыже.

Силовая установка выполнена по типу тех, что широко используются в легкомоторной авиации. Её основой является подвесной 22-сильный двигатель «Вихрь-30», оснащённый четырёхручьевым клиноремённым редуктором с передаточным числом 1,6. Использование редуктора позволило существенно увеличить тягу винта на оборотах максимальной мощности двигателя.

Ведущий и ведомый шкивы выточены из алюминиевого сплава; на маховике двигателя ведущий шкив закреплён десятью болтами М5 и самоконтрящимися гайками. Консольная ось ведомого шкива зафиксирована болтами на проставке из стальной 5-мм пластины. Сам же ведомый шкив вращается в трёх шариковых подшипниках.

Пластина-проставка, в свою очередь, установлена на картере двигателя; натяжение клиновых ремней производится с помощью приваренной к проставке втулки и болта с гайкой.

Охлаждение двигателя — жидкостное, в качестве радиатора применён маслорадиатор от автомобиля ГАЗ-53А, закреплённый на раме аэросаней трубчатыми подкосами. Помпа — самодельная, с крыльчаткой от водяного насоса «Кама». Глушитель — также самодельный, собранный из корпусов использованных автомобильных масляных фильтров с заполнением их «сливной» стружкой или тонкой проволокой-путанкой.

Рис. 7. Клиноремённый редуктор силовой установки:

1 — болт М10; 2 — шайба; 3 — воздушный винт (выклейка из сосновых досок); 4, 17 — болты М8; 5 — стопорная шайба; 6 — упорный подшипник 8204; 7 — шариковый подшипник 204; 8 — консольная ось; 9, 10 — втулки; 11 — шариковый подшипник 205; 12 — дистанционная шайба; 13 — стопорное кольцо; 14 — гайка М8; 15 — болт механизма натяжения ремней; 16 — ведомый шкив; 18 — болты-переходники; 19 — кронштейны редуктора (2 шт.); 20 — клиновые ремни (4 шт.); 21 — ведущий шкив; 22 — заклёпка (сталь, диаметр 5 мм); 23 — проставка; 24 — двигатель «Вихрь-30»

Рис. 8. Толкающий воздушный винт

Двигатель монтируется на подмо-торной раме, а та, в свою очередь, на раме аэросаней. Жёсткость установки двигателя обеспечивает пара трубчатых подкосов.

Воздушный винт аэросаней изготовлен из хорошо выдержанной сосновой древесины. Заготовка винта выклеена на эпоксидном клее из четырёх досок толщиной по 11 мм; в процессе отверждения её желательно выдерживать под прессом или, в крайнем случае, стянуть заготовку с помощью десятка траверс из обрезков стального швеллера и болтов М12 с гайками.

После отверждения смолы в заготовке сверлят центральное отверстие, затем она размечается в соответствии с приведённым здесь чертежом воздушного винта.

Для дальнейшей обработки винта необходимо сделать из листового дюралюминия толщиной 2 мм шаблоны контрольных сечений винта — отдельно для верхних и нижних дужек сечений. Далее по шаблонам круглым драчёвым напильником на заготовке пропиливаются канавки, которые затем с помощью струга и рубанка объединяются в заданные контрольными сечениями поверхности. При доводке винта главное — добиться симметричности: как массовой, так и аэродинамической. После финишной обработки винт балансируется, оклеивается слоем стеклоткани, окончательно шлифуется и окрашивается.

Ограждение воздушного винта представляет собой кольцо, выклеенное из трёх слоёв 3-мм фанеры. Выкпейка производится на древесностружечной плите, на которой вдоль окружности диаметром 1400 мм с шагом около 10° закрепляются «треугольники», собранные из деревянных брусков 40×40 мм. Фанерные полосы шириной 200 мм, вырезанные поперёк слоев, смазываются эпоксидным клеем и прижимаются струбцинами к «треугольникам». После отверждения связующего кольцо зачищается, шпаклюется, окрашивается в цвет кузова и монтируется на аэросани. С задней части кольцо затягивается редкой проволочной сеткой с ячейкой около 100×100 мм.

Игорь КАРАМЫШЕВ