Всюдихідна техніка – моє давнє і неминуча захоплення. Ось уже понад тридцять років я у вільний час проектую та будую різні всюдихідні машини. Але особлива пристрасть у мене до снігоходів: мотонартів і аеросанів, хоча і серед них віддаю перевагу останнім. Напевно тому, що сам колись закінчив МАІ (Московський авіаційний інститут) і працював у фірмі Сухого. Аеросанки та літаки, як відомо, «ріднять» подібні силові установки — гвинтомоторні.
Починав я зі створення інструментальної та верстатної бази. За клопотанням редакції журналу «Моделіст-конструктор» ще 1980 року домоуправління виділило мені у підвалі приміщення, яке я обладнав під невелику майстерню і почав працювати. З’явилися добровільні помічники — хлопці з нашого та сусідніх будинків. Я намагався розвинути у них інтерес до технічної творчості, і гадаю, що це мені вдалося. Надалі майже всі вони пов’язали своє життя з авіацією, багато хто закінчив авіаційний інститут і успішно працює в конструкторських бюро та літакобудівних фірмах.
Згадується, як важко давався перший снігохід — давалася взнаки відсутність досвіду у створенні подібних машин. А спеціальної літератури тоді не було. Дякую журналу «Моделіст-конструктор», який я виписую з давніх-давен, а точніше з самого його появи в середині 1960-х років. Вже тоді в ньому я знаходив чимало корисної інформації, і не лише щодо снігохідної, а й іншої техніки.
1 – кабіна; 2 – передня лижа (2 шт.); 3 – передня напіврама; 4 – зчленовуючий вузол; 5 – задня напіврама; 6 – двигун ВАЗ-2103, N = 71 к.с., n = 5500 об / хв.; 7 – задня лижа (2 шт.); 8 — провідний шестиструмовий шків клинопасової передачі в картері від зчеплення ВАЗ-2103; 9 – підрамник гвинтомоторної установки; 10 – трилопатевий штовхаючий повітряний гвинт Ø1720 мм кроку, що змінюється від 700 до 1100 мм; 11 – підшипниковий вузол гвинта у корпусі; 12 – ведений шестиструмовий шків клинопасової передачі; 13 – ремені клинопасової передачі (тип А, 6 шт.); 14 – радіатор рідинного охолодження (ВАЗ-2103); 15 – акумулятор (автомобільний); 16 – сидіння (2 шт.); 17 – огородження повітряного гвинта (сталева труба Ø22)
На той снігохід я витратив дворічний запас вільного часу та наполегливої праці. Але навіть перший млинець не вийшов комом — було створено працездатну машину.
Аеросанки мали закриту двомісну кабіну. Всі чотири лижі були керованими, а тому задні йшли строго по передніх коліях, значно знижуючи опір руху, в порівнянні з триколійною (трилижною) схемою.
Двигун від важкого мотоцикла М-72: 2-циліндровий, опозитний, повітряного охолодження, потужністю 22 к.с. Гвинт дволопатевий діаметром 1250 мм. З такою силовою установкою аеросані розганялися до 50 км/година.
Успіх, як відомо, окрилює. А тому з’явилося бажання зробити конструкцію з покращеними ходовими якостями. Нею стала так звана «аеролижа» — снігохід із однією великою центральною лижею та двома маленькими бічними (підтримуючими). Управління здійснювалося двома профільованими ножами, встановленими з боків центральної лижі і висуваються нижче за її підошву. «Аеролижа» стійкою гвинтомоторною установкою розвивала вже 70 км/год.
1 – лижа; 2 – кронштейн кріплення амортизатора; 3 – вісь кріплення амортизатора до кронштейна; 4 – амортизатор; 5 – важіль; 6 – кронштейн кріплення осі важеля (2 шт.); 7 – підшипники ковзання верхньої втулки важеля (текстоліт, 4 шт.); 8 – болт М6 кріплення кронштейнів з потайною головкою (8 шт.); 9 – вісь важеля (болт М10); 10 – окантовка (дюралюмінієвий куточок 25×25, 2 шт.); 11 – шуруп кріплення окантовки (за потребою); 12 – підріз (дюралюмінієвий тавр 40×20); 13 – підбій (поліетилен низького тиску, s4)
Однак залишилася «стара хвороба» — малопотужний двигун повітряного охолодження і на такій полегшеній конструкції та за досить високої швидкості навіть у пристойний морозець все одно перегрівався.
Проблема вирішилася з придбанням та встановленням на «аеролижу» списаного (але відновленого) авіаційного двигуна «Вальтер-Мінор 4-Ш» чехословацького виробництва. Потужності мотора сто з лишком кінських сил вистачало тепер і для буксирування дельтаплана.
Як не гарний був «Вальтер», але вичерпаний його ресурс і труднощі з придбанням запасних частин до нього поставили чергове завдання — зробити аеросанки з доступним, потужним і надійним двигуном рідинного охолодження.
За публікаціями у «Моделісті-конструкторі» з історії створення аеросанів я знав про успішне використання на них автомобільних двигунів. Ще у військовому 1941 році були спроектовані та випускалися серійно-бойові аеросанки РФ-8 з двигуном ГАЗ-М-1. Сучасні автомобільні мотори надійності і питомої потужності пішли далеко вперед. Найбільш підходящим для аеросанів бачився жигулівський двигун 2103 – серед автомобілістів він зарекомендував себе з найкращого боку.
Чергову модель аеросанів (уже з наступним поколінням саморобників — із сином) вирішили робити зі згаданим вище двигуном ВАЗ-2103 за класичною чотирилижною схемою, але з «рамою, що ламається».
Рама аеросанів хоч і незвичайна для подібних машин, проте за конструкцією досить проста, і перш за все тому, що плоска. Складається вона з двох подібних Т-подібних напіврам: передньої та задньої. На передній змонтовано кабіну, а на задній — силовий агрегат. Кабіна має свій каркас, а гвинтомоторна установка сконструйована на власному підрамнику. Завдяки цьому і кабіну та двигун можна монтувати на напіврамах, як автономні модулі.
1 – лонжерон передньої напіврами; 2 – «електрозаклепка» (за потребою); 3 – втулка шарніра (Ст3); 4 – радіально завзятий роликопідшипник 7208 (2 шт.); 5 – вісь шарніра (спецболт Ø40 та М36); 6 – осьовий болт М10; 7 – обмежувач ходу осі (Ст3, лист s8); 8 – завзятий шарикопідшипник 8207; 9 – коротка розпірна втулка (Ст3, коло 41); 10 – радіальний шарикопідшипник 180207 (2 шт.); 11 – внутрішня розпірна втулка (Ст3, коло 41); 12 – зовнішня розпірна втулка (Ст3, коло 72); 13 – регулювальна шайба (Ст3, коло 72); 14 – стопорне кільце; 15 – шплінт (болт М16); 16 – заповнююча втулка (Ст3, коло 72); 17 – лонжерон задньої рами; 18 – гойдалка-важіль; 19 – вісь повороту задньої напіврами (сталь 45, коло 40)
Основою кожної напіврами служить центральний лонжерон і траверса, виконані зі сталевої труби товстостінної діаметром 60 мм. На вільних кінцях лонжеронів змонтовані частини шарнірного з’єднання, завдяки якому рама може «ламатися» під кутом 60° – по 30° в той і інший бік, тим самим здійснюючи відповідний поворот машини або розворот. Т-подібні з’єднання лонжеронів із траверсами посилені підкосами. Крім того, до напіврам приварені додаткові елементи, що не впливають особливо на її жорсткість і міцність, але необхідні для монтажу на них кабіни та гвинтомоторної установки. І ще. Для розвантаження рами від моментів, що скручують, і виключення зависання лиж над нерівностями дороги задня напіврама має можливість повертатися відносно поздовжньої осі. Для цього в шарнірі передбачено підшипниковий вузол.
1 – траверса передньої напіврами (труба Ø60); 2 – підкіс передньої напіврами (труба Ø30, 2 шт.); 3 – лонжерон передньої напіврами (труба Ø60); 4 – шарнірний стикувальний вузол передньої та задньої напіврам; 5 – лонжерон задньої напіврами (труба Ø60); 6 – підкіс задньої напіврами (труба Ø30, 2 шт.); 7 – поперечка (швеллер № 5); 8 – траверса задньої напіврами; 9 – різьбовий штир М12 з гумовою подушкою кріплення двигуна; 10 – опорний майданчик (швеллер № 5, 4 шт.); 11 – вісь підвіски лижі (труба Ø25, 4 шт.); 12 – гойдалка-важіль «перелому» напіврам; 13 – тяга (труба Ø22); 14 – сошка; 15 – черв’ячний кермовий редуктор; 16 – кермовий вал з «бубликом»
Фотографія шарнірного вузла та його малюнок мають непринципові відмінності – це можливі варіанти виконання.
У процесі монтажу аеросанів до лонжерону передньої напіврами було приварено ще майданчик акумулятора, а заднього — стійку для кріплення радіатора. Але ці елементи не силові і в креслення рами не включені — добре видно на фотографіях.
Конструкція ходової частини аеросанів – лижна, чотирипорна, двоколійна. Усі чотири лижі однакові. Виклеєні з п’яти шарів 4-мм фанери на епоксидному клеї. Підошви лиж підбиті поліетиленом низького тиску завтовшки 4 мм. Посередині лижі прикріплені підрізи з дюралюмінієвого тавра, а по краях – окантування з такого ж куточка 25х25 мм. Важелі підвіски зварені з труб: стійки — із квадратних (30×30 мм), а втулки — із круглих діаметром 45 мм. Кожна підвіска лижі має пружинно-гідравлічний амортизатор від важкого мотоцикла «Урал». Лижа верхньою втулкою важеля підвішується на вісь рами.
Кабіна аеросанів двомісна, сидіння водія та пасажира розташовані поруч один з одним. Каркас кабіни зібраний із дюралюмінієвих труб діаметром 16 мм. Обшивка та підлога – фанерні. Переднє вітрове скло – від мотоколяски СЗД. Кабіна до передньої піврами кріпиться у чотирьох точках через гумові амортизаційні подушки.
Головний модуль аеросанів — гвинтомоторна установка — складається з двигуна, клинопасової передачі і повітряного гвинта.
Двигун, як було зазначено раніше, використано від автомобіля «Жигулі-2103» без переробок. Від цього автомобіля взятий і картер зчеплення і навіть торцева частина коробки передач. Але на місці кошика зчеплення тепер встановлений шестиструмовий ведучий шків клинопасової передачі (передаточне відношення i = 2). Ремені – з профілем типу А. Для них у верхній частині картера вирізане вікно. А щоб зберегти міцність корпусу картера, його задню кришку згодом притягнув до двигуна талрепом.
1 – провідний шестиструмовий шків з профілем струмка під клиновий ремінь типу А (дюралюміній, коло 140); 2 – маховик двигуна; 3 – колінчастий вал двигуна; 4 – передня втулка, що центрує (Ст3, коло 35); 5 – гвинт M10 (з пружинною шайбою) кріплення ведучого шківа і маховика до колінчастого валу (6 шт.); 6 – блок циліндрів двигуна; 7 – гвинт кріплення картера зчеплення до блоку двигуна (штатний, 5 шт.); 8 – картер зчеплення (доопрацьований); 9 – гвинт М6 з пружинною шайбою кріплення фланця осі до ведучого шківа (6 шт.); 10 – кришка (передня стінка від коробки передач ВАЗ-2103); 11 – вісь (сталь 45, коло 120); 12 – підшипник 180506 (62x30x16 – Dхdхb); 13 – гвинт М8 кріплення шайби-насадки; 14 – шайба-накладка (Ст3, лист s3); 15 – задня втулка, що центрує (Ст3, коло 75); 16 – гвинт М10 з пружинною шайбою кріплення кришки до картера зчеплення (6 шт.)
Ведучий шків прикріплений до маховика і сидить разом із ним на вихідному валу двигуна. Але для розвантаження підшипника вихідного валу двигуна до шківа із зовнішнього боку приєднана ще коротка вісь із фланцем. Кінець осі встановлений у підшипник 180506. Корпус цього підшипника змонтований у торцевій кришці коробки передач.
Ведений шків розміщений на одному валу з повітряним гвинтом, на протилежному кінці. Сам вал встановлений у двох підшипниках: один (180110) – з боку шківа, інший (180508) – з боку гвинта в єдиному корпусі.
1 – гвинт; 2 – втулка гвинта; 3 – малий фланець валу гвинта; 4 – гайка М20 кріплення фланця; 5 – підшипник 180110; 6 – стопорне кільце підшипника; 7 – вал гвинта; 8 – гайка кріплення підшипника; 9 – підшипник 180508; 10 – кришка корпусу підшипника; 11 – болти М10 кріплення шківа та великого фланця валу гвинта (6 шт.); 12 – ведений шків; 13 – корпус підшипників; 14 – ная і рухома майданчики; 15 – регулювальні болти натягу ременів (М16, 4 шт.); 16 – довгий підкіс (сталева труба Ø32, 2 шт.); 17 – короткий підкіс (сталева труба Ø32, 2 шт.); 18 – приводні ремені (тип А, 6 шт.); 19 – двигун; 20 – талреп; 21 – опорна поперечка коротких підкосів (куточок 60×30); 22 – картер з провідним шківом; 23 – болт М10 кріплення підрамника до силового агрегату (4 шт.); 24 – опорна поперечка довгих підкосів (куточок 60×30); 25 – стійка (куточок 40 40, 2 шт.); 26 – подушка; 27 – поперечка задньої напіврами
Двигун, для зниження центру ваги саней, розміщений безпосередньо на рамі на чотирьох гумових подушках, що амортизують, а корпус підшипників з веденим шківом і гвинтом вище двигуна – на майданчику спеціально виготовленого підрамника. Для натягу ременів у міру їх витягування майданчик піднімається вище. Разом агрегати становлять автономну гвинтомоторну силову установку і при необхідності можуть бути зняті з аеросаней і встановлені на інший транспортний засіб, наприклад човен, перетворивши його на глісер.
Повітряний гвинт аеросанів — трилопастний, що штовхає, фіксованого (змінюваного на місці) кроку від 700 до 1100 мм, діаметром 1710 мм, промислового виготовлення. До цього стояв саморобний дволопатевий. Він залишився ще від гвинтомоторної силової установки із двигуном від мотоцикла М-72. Але з мотором від ВАЗ-2103 гвинт працював навіть гірше, ніж із мотоциклетним, і його довелося замінити.
Найважливіший елемент безпечної експлуатації аеросанів – огорожа повітряного гвинта. На моїй машині воно поки що габаритне, трубчасте. Але надалі думаю замінити його на аеродинамічний кільце – дюзу. Імовірно, це дозволить збільшити на 10 — 15% тягу гвинта і захистити пропелер від пошкоджень гілками дерев.
Електроустаткування аеросанів стандартне і складається з акумулятора, генератора та стартера.
Керуються аеросані за допомогою кермового колеса через черв’ячний редуктор із сошкою та кермову тягу, яка тягне (або відштовхує) качалку та «ламає» раму.
Гальмо аеросанів – скребкового типу з приводом від рукоятки через трос.
В. Кукін