І на зорі автомобіля, і сьогодні не залишають конструктори — чи це любитель, чи професіонал — спроби привести машину в рух за допомогою пропелера. Для цього використовуються як автомобільні двигуни, так і мотоциклетні, і навіть авіаційні.
Як не парадоксально, у всьому відомі стародавні вітряки можна вважати прабатьками дуже багатьох сучасних засобів транспорту. Справді, згадайте млинові лопаті. Чи не вони, звичайно, у новому вигляді, використовуються в авіації, на більшості суден — від моторного човна до супертанкера, навіть на деяких видах наземного транспорту, наприклад, на аеросанях? Ми хочемо розповісти ще про одне, незвичайне застосування лопатевого гвинта — на автомобілях.
Так, є серед колісного транспорту і такі машини, які рухаються під дією реактивної сили, що створюється потоком повітря від повітряного гвинта, що обертається: тому їх і називають аеромобілями. За конструкцією вони близькі родичі відразу кількох видів транспорту — автомобілів, літаків та аеросанів.
Аеромобіль – один із найнезвичайніших і рідкісних видів транспорту: скільки-небудь реальні конструкції можна перерахувати на пальцях. І це може здатися дивним, бо вони на перший погляд мають свої істотні переваги перед звичайним автомобілем. Насамперед аеромобіль набагато простіше, легше та надійніше в експлуатації. На ньому встановлений лише мотор з повітряним гвинтом, а важкої та дорогої трансмісії немає і близько. На такій машині можна застосувати полегшене шасі автомобільного типу, та й управління найчастіше виконується за аналогічним принципом: поворотом передніх чи задніх коліс. Максимальні швидкості їх, як правило, набагато більші — до 300 км/год, що під силу лише окремим спортивним машинам.
Чому ж аеромобілі такі рідкісні в сучасному світі? Чи багатьом пощастило на звичайному шосе зустріти повітряний автомобіль? У той час як їхні найближчі родичі – аеросані процвітають і знаходять все більш і ширше застосування, стали улюбленим об’єктом творчості навіть у самодіяльних конструкторів, аеромобілі так і не вийшли зі стадії експерименту.
Все просто пояснюється. Є один непереборний недолік у подібних машин, що позбавляє їх можливості їздити звичайними дорогами, — сильний потік повітря, що створюється гвинтом. Це вже саме собою ухвалює вирок такому виду транспорту; місту аеромобілі зовсім протипоказані, та й на ґрунтових дорогах вони піднімуть цілу хмару пилу. Ще мінус. Аеромобіль, що мчить, нагадує легкий літак на зльоті: страшний вітер збиває з ніг, сильний шум закладає вуха. Звичайно, ці недоліки характерні і для аеросанів. Але їх рятує, що вони використовуються в малонаселених районах і для їх руху не потрібні дороги. Нарешті, не можна скидати з рахунків і травмонебезпечний пропелер, що обертається.
Біографія аеромобіля ще не дописана, як не вирішено досі багато проблем цього виду транспорту.
Перші колісні конструкції з пропелером з’явилися на початку ХХ століття, коли ще й літаки ледве відривалися від землі і «безкінні екіпажі» дозволяли каретам обійти себе. У ті часи аеромобіль був чимось середнім між автомобілем і … ні, не літаком, а швидше все тим же вітряком (рис. 1). Позаду на рамі встановлювався кронштейн для багатолопатевого повітряного гвинта із власним мотором. Очевидно, ці двомоторні аеромобілі мали раціональне зерно, яке потім загубилося в типовій схемі таких машин, що склалася згодом. У всякому разі, в місті подібний екіпаж міг рухатися в основному моторі, без запуску двигуна повітряного гвинта, останнім зручніше було користуватися на заміській дорозі. Однак при цьому зовсім зникала інша важлива перевага аеромобіля простота. Такий «вітр на колесах» коштував двох автомобілів.
Тоді ж, на початку століття, склалася компонування аеромобіля, що проіснувала досі: з мотором для повітряного гвинта, що обертається, і без механічного приводу на колеса. Спочатку можливості “безкрилого літака” вивчали авіаконструктори або льотчики, випробовуючи їх на аеродромах. Служили вони для дослідження нових авіаційних двигунів та пропелерів. Один із подібних аеромобілів (рис. 2) побудував у 1911 році англієць Бредшоу. На спрощеному автомобільному шасі з дерев’яною рамою та примітивними обтічниками він встановив V-подібний восьмициліндровий авіаційний мотор із дволопатевим пропелером. Ця машина з пасажирами перевищувала швидкість 100 км/год.
У 20-ті роки за розробку аеромобілів, які обіцяли, на думку конструкторів того часу, чималі перспективи та вигоди, взялися багато винахідників. Ще з 1913 року француз Марсель Лейят виношував ідею легкого «повітряного автомобіля», яку зміг здійснити лише 1920 року. Його дітище (рис. 3) нагадувало легкий винищувач, але без крил та стабілізатора. Попереду, по-літаковому, стояв чотирилопатевий пропелер. Обертав його двоциліндровий двигун повітряного охолодження об’ємом 1 л і потужністю всього 8 л. с. Щоб завести двигун, треба було прокрутити гвинт уручну. Згодом винахідник полегшив це завдання, встановивши пристрій на кшталт мотоциклетного кік-стартера.
Два сидіння — водія та пасажири — розташовувалися так само, як у літаку — одне за одним. У подовженому кузові, хоча він і здавався мініатюрним, містилися багажник та ємності для палива та олії. Кузов був встановлений на легкому шасі з незалежною підвіскою всіх коліс, керованих за допомогою тросового приводу, причому вони поверталися разом з віссю. Гальма були тільки на передніх колесах. Маса машини становила всього 250 кг, що приблизно в 2-3 рази менше, ніж у звичайного легкового автомобіля того ж класу.
Однак дуже низькі прискорення не дозволили машині Лейята змагатися з автомобілями, та й максимальна швидкість 70—80 км/год на ті часи вже не становила нічого незвичайного. Однак це була одна з найпримітніших ранніх конструкцій аеромобілів. До того ж вона єдина збереглася й досі: машину встановлено в одному із залів Національного технічного музею в Парижі.
У Франції після першої світової війни було створено компанію «Траксьоп Аерієнн», яка займалася розробкою аеромобілів. Один із найцікавіших з’явився у 1921 році.
Це була двомісна машина із закритим обтічним кузовом. Повітряний гвинт наводився 1,5-літровим авіаційним двигуном, а всі колеса мали спеціальну пружинну підвіску. На відміну від більшості інших конструкцій тут застосовувалися повітряні гвинти, що тягнуть, як на літаках. Однак практика показала, що гвинти, що штовхають, для аеромобілів більш перспективні: полегшується компонування всіх агрегатів машини, підвищується безпека.
За такою схемою і побудував у 1932 році свій двомісний аеромобіль угорець Оскар Ошбот (рис. 5), у компонуванні та зовнішності якого вже не відчувалося авіаційного впливу. Відсутність приводу на колеса дозволило зробити машину дуже низькою, а округлений капот, присадкуватий кабіна і обтічники коліс набагато знижували аеродинамічний опір на високих швидкостях. На жаль, історія не зберегла жодних згадок про можливості та долю цієї машини.
У період Другої світової війни робилися спроби пристосувати повітряні автомобілі для потреб армії. У Німеччині інженером Гансом Тріппелем створюється всюдихід — незвичайна комбінація одразу трьох видів транспорту: аеромобіля, аеросанів та катера (рис. 4). Обтічний кузов був поставлений на 4 порожні лижі, що служили для пересування по снігу, а також як поплавці — на воді. Зовні на них кріпилися колеса, що дозволяли, не знімаючи лиж, їхати рівними дорогами. Незвичайну машину штовхав уперед повітряний гвинт, встановлений за кузовом.
Незважаючи на зовнішню привабливість застосування у військових діях подібної універсальної машини, вона не виправдала себе: виявилася важкою та неповороткою — лижі заважали колесам, колеса лижам, а разом вони чинили величезний опір під час руху на плаву. Потужності навіть авіаційного двигуна не вистачало, машина так і залишилася лише досвідченим екземпляром.
Проте ідея комбінування аеромобіля з іншими машинами виявилася живучою і набула свого подальшого розвитку в наступні роки.
Інша конструкція аеромобіля, що заслуговує на увагу, з’явилася через десяток років далеко за океаном. У 1953 році в аргентинському інституті аеронавтики та механіки збудували двомісний аеромобіль, який отримав назву «аерокар». Він був створений на базі вузлів стандартного легкового автомобіля та забезпечений обтічним дводверним кузовом, в задній частині якого встановили двигун «шевроле» потужністю 170 л. с. Кузов був «продутий» в аеродинамічній трубі, чим у ті роки не могла похвалитися жодна колісна машина. Довжина становила 4,6 м, ширина 3 м. Аеромобіль відрізнявся найвищими показниками: максимальна швидкість сягала 264 км/год, а час розгону з місця до швидкості 100 км/год лише 10 с. (Зазначимо, що ці показники не перевищено досі і доводять величезні можливості такого виду транспорту.)
Технічний прогрес вніс свої корективи в конструкцію аеромобілів та їх призначення. З’явився новий тип — універсальний транспортний засіб, здатний рухатися як суходолом, дорогами або снігом, так і по воді.
Першу подібну машину запропонував ще 1966 року автомеханік із Мінська Василь Курунков (рис. 6). Він розробив і побудував одномісний триколісний візок, використавши вузли від мотоциклів та мотоколяски. Ззаду сидіння було встановлено дволопатевий пропелер. Він забезпечував швидкість на суші до 120 км/год та на воді 50 км/год. Крім того, з боків були розташовані лижі, що опускаються, легко замінювалося на лижу і переднє колесо — аеромобіль перетворювався на аеросані. Машина розвивала на снігу швидкість до 80 км/год.
Двома роками пізніше аналогічну універсальну конструкцію збудувала у Бразилії група студентів під керівництвом інженера Р. Солері. Це спеціальна машина з двомісним герметичним кузовом обтічної форми, що дуже нагадує катер. Управління – передніми здвоєними колесами. Повітряний гвинт, що штовхає, приводився від автомобільного двигуна «Рено-Гордіні», але передбачалося замінити його на потужніший авіаційний мотор в 100 л. с. Машина розвивала швидкість суходолом 180 км/год, по воді 25 км/год.
Цікаво, що повітряний гвинт часто диктував і близьку до літакової форму кузова. Характерний у цьому відношенні один із перших аеромобілів французької компанії «Траксьйон Аерієнн» (1). Однак з’являються і цілеспрямовані дизайнерські розробки — подібно до досвідченого аеромобіля, побудованого в Бразилії (2). У такій конструкції, крім технічної естетики, можуть бути закладені, наприклад, амфібійні якості, наприклад у плаваючому аеромобілі, створеному Роже Кармелем на базі звичайного «рено» (3). А омський слюсар В. Голосков зробив свій аеромобіль (4) і всесезонним: узимку колеса можуть замінюватись лижами.
Один із цікавих сухопутних аеромобілів «Аеронот» побудував нещодавно американський винахідник Алекс Тремуліс. Його швидкісна машина є обтічним триколісним одномісним екіпажем з довгим сигарообразним кузовом і широко рознесеними задніми колесами, забезпеченими обтічниками. Машина приводиться в рух за допомогою повітряного гвинта, що штовхає. На шасі, яке послужило базою для аеромобіля, винахідник побудував також рекордний мотоцикл і триколісний швидкісний автомобіль. Така «сімейність» дозволяє порівняти всі переваги та недоліки цих засобів пересування та нових видів приводу.
Проблема аеромобіля глибоко турбує і наших самодіяльних конструкторів. Про їх винаходи ми регулярно повідомляємо. Ймовірно, ви згадаєте цікаві та незвичайні конструкції «чистих» аеромобілів або комбінованих аеромобілів-аеросанів, збудованих Д. Анциферовим із міста Кінеля, 10. Щеголєвим з Тюмені, юними гуртківцями зі Ставропольської області та з Москви (див. «М-9». , 1974 р.). На регулярно проведених змаганнях-оглядах аеросанів загальну увагу постійно привертає всесезонна машина «Цвіркун» К. Вшивцева з Московської області («М-К» № 2, 1975). Багатьом глядачам та учасникам
Московського автомобільного свята 1967 року пам’ятається, можливо, хвацький виїзд мікроаеромобіля Л. Каприза, однієї з перших самодіяльних будівель у нашій країні.
Винахідники-самороби вносять нові ідеї в конструкцію аеромобілів. Власне, сучасний універсальний аеромобіль завдячує появою саме самодіяльним конструкторам. Дуже схоже, що саме їхній ентузіазм дасть новий поштовх розвитку цього виду транспорту, що сповільнився. І ми сподіваємося, що наша публікація наведе вас на нові роздуми та пошуки у цій цікавій галузі техніки.
Є. КОЧНЄВ, інженер