Аэроглиссер

Глиссером называется быстроходное судно, которое при достижении определенной скорости начинает скользить по воде — глиссировать. При этом глиссер резко уменьшает осадку или, как говорят, — «выходит на редан».

Днище глиссера при движении испытывает со стороны воды давление, которое и заставляет судно всплывать на поверхность воды.

Самостоятельная постройка небольшого глиссера с воздушным винтом, описываемая ниже, может проводиться при возможности изготовления ряда деталей в слесарно-механических мастерских.

В статье приводятся только главные узлы конструкции и даются основные размеры. Более подробная конструктивная разработка с определением рабочих размеров всех деталей должна проводиться с учетом имеющихся материалов.

Глиссер состоит из корпуса с оборудованием, рулевого устройства и винтомоторной установки.

Винтомоторная установка состоит из двигателя мотоцикла ИЖ мощностью 11,5 лошадиных сил, топливного бака и воздушного винта, установленного на специальной раме.

Для изготовления глиссера с высокими ходовыми качествами необходим двигатель мощностью порядка 18—20 лошадиных сил. Для повышения качества глиссера с таким двигателем необходимо максимально снизить общий вес глиссера за счет снижения веса конструкции и возможно за счет выполнения глиссера одноместным.

Корпус глиссера

Корпус глиссера состоит из поперечного и продольного наборов, образующих при сборке каркас, и фанерной обшивки. Перед тем как приступить к сборке корпуса, нужно приготовить весь материал, необходимый для постройки, и произвести заготовку отдельных деталей каркаса.

Основными элементами поперечного набора являются носовой брусок, четыре поперечных шпангоута, поперечные бруски, подреданный брусок и транцевая доска. Три передних шпангоута конструктивно могут быть выполнены как показано на рисунке. Четвертый шпангоут и транцевая доска выполняются из сосновых досок толщиной 25 миллиметров.

Продольный набор корпуса состоит из скуловых реек, верхних и нижних реек лонжеронов, имеющих сечение 25х25 миллиметров, изготовляемых из ясеня, и килевых брусков носовой и кормовой частей, имеющих сечение 25—30 миллиметров и также изготовляемых из ясеня. В продольный набор входят несколько сосновых брусков и реек, показанных на рисунке.

Сборку каркаса нужно производить днищем вверх. Для этого по размерам, указанным на рисунке, выставляются носовая бобышка, шпангоуты и транцевая доска. Все эти элементы должны быть прочно прикреплены к полу или к двум продольным брускам, выверенным по ватерпасу; при этом нужио обращать внимание на отсутствие перекосов. После этого ставятся верхние и нижние скуловые рейки, врезаются все элементы днища и скрепляются латунными или стальными оцинкованными шурупами (диаметром 3 миллиметра).

В качестве фундамента для установки двигателя используется сосновая доска (шириной 250 миллиметров, толщиной 20—25 миллиметров), устанавливаемая как показано на рисунке.

Для усиления обшивки палубы в местах, где при посадке будут становиться ногами, с обоих бортов под обшивкой ставятся крепления, выполненные из сосновых досок толщиной 20—25 миллиметров. Затем накладываются бортовая обшивка и обшивка днища, изготовляемые из авиационной фанеры толщиной 3 миллиметра. Листы обшивки предварительно должны быть пригнаны к каркасу. Для этого весь каркас прострагивается фуганком и днище выверяется прямой планкой.

Крепление обшивки к каркасу производится на водостойком клее (казеиновый, клей ВИАМ-БЗ или, в крайнем случае, хороший столярный клей) и мелких оцинкованных гвоздях. Обшивку следует накладывать с кормы, предварительно снимая крепления элементов к полу. После установки двух кормовых листов вяжется узел редана с установкой на обшивку подреданного бруска. Только после этой операции можно ставить обшивку носовой части.

Когда каркас обшит бортовой и днищевой обшивкой, его нужио перевернуть и установить верхние пояса и обшивку лонжеронов. После этого, пока еще не закрыта обшивкой палуба, следует произвести окраску всего каркаса и внутренней поверхности обшивки. Окраску следует производить водостойкими красками, (свинцовым суриком или нитрокраской). После просушки желательно произвести вторую окраску, особенно тщательно прокрашивая участки стыков обшивки.

После окраски каркаса можно установить пол в отсеке кокпита и врезать дополнительные продольные и поперечные рейки, показанные на рисунке.

Обшивку отсека двигателя следует производить только после установки металлических узлов крепления рамы вала винта и установки на транец кронштейна руля.

Отсек двигателя сверх обшивки, для предохранения корпуса от вредного действия бензина и масла, желательно покрыть металлическим листом толщиной 0,5—0,8 миллиметра, после чего нужно установить узлы крепления двигателя.

В качестве точек крепления двигателя используются отверстия на картере двигателя. Узлы крепления двигателя изготовляются из листовой стали толщиной 2,5—3 миллиметра. Узлы крепления рамы и кронштейн руля изготовляются из листовой стали толщиной 3 миллиметра и крепятся к корпусу с помощью болтов диаметром 5—6 миллиметров.

Все металлические узлы до установки их на корпус должны быть окрашены. Все болты также должны ставиться на сурике — для этого под головку каждого болта следует наматывать нитку, смоченную в сурике.

После установки узлов можно ставить обшивку палубы (фанера толщиной 2 миллиметра) и обшивку отсека двигателя. Предварительно внутреннюю поверхность обшивки следует окрасить.

Поставленная на клею и оцинкованных гвоздях обшивка зачищается шкуркой по кромкам и в местах стыков оклеивается матерчатой лентой. Стык обшивки днища с обшивкой бортов и транцем после оклейки материей и окраски желательно оковать латунной фольгой толщиной 0,5—0,6 миллиметра.

После окончания обшивки корпуса производится монтаж всего оборудования корпуса. В кокпите устанавливаются сидения и фальшборт.

Рулевое устройство

Рулевое устройство глиссера — штурвального типа. На рисунке показаны кронштейн руля, устанавливаемый на транец, и все детали руля. Поворот руля осуществляется с помощью рулевого колеса и тросовой проводки (диаметром 2—3 миллиметра), намотанной на барабан штурвала и пропущенной по роликам к румпелю руля.

Установка деталей рулевого устройства производится после окончания всех отделочных работ по корпусу. В первую очередь устанавливается руль. После этого к румпелю через резьбовую втулку (талреп) подсоединяется один конец троса. Затем на килевой брусок в кокпите крепится рулевая колонка, после чего устанавливается само рулевое колесо. Трос управления наматывается на барабан (не менее пяти полных витков) и пропускается через второй ролик по другому борту к румпелю руля. Ролики изготовляются из мягкого материала (алюминий, дюраль) с глубокими канавками во избежание соскальзывания с них троса. Подсоединение второго конца троса к румпелю производится также через талреп. Талрепы служат для подтяжки троса в случае его ослабления. Да установки на глиссер трос должен быть вытянут.

Винтомоторная установка

В зависимости от типа двигателя схема винтомоторной установки с воздушным винтом может быть различной. Двигатель может устанавливаться либо на раме с воздушным винтом, насаженным непосредственно на хвостовик коленчатого вала, либо внизу — на корпусе, с установкой воздушного вннта на отдельном валу. Эта схема с установкой двигателя на корпусе глиссера и цепной передачей на винт является более выгодной, так как понижение центра тяжести всей винтомоторной установки обеспечивает хорошую устойчивость глиссера на поворотах и при ходе по волне.

На глиссере устанавливается двигатель мотоцикла ИЖ. Двигатель крепится к корпусу глиссера с помощью специальных узлов.

Для предупреждения возможности попадания под вращающийся воздушный винт делается специальное ограждение из тонкостенных труб.

Перед установкой на глиссер двигателя в нем нужно вырезать часть крышки картера, мешающей выходу цепи от цепной звездочки вверх, и обрезать выхлопные трубы. Коробка скоростей двигателя должна быть всегда установлена на прямую передачу.

Крепление двигателя необходимо производить на специальных прокладках для того, чтобы можно было регулировать натяжение цепи путем замены прокладок или их снятия в эксплуатации. Прокладки могут быть изготовлены из бакелизированной фанеры или дюралюминия. Узлы крепления двигателя должны обеспечивать прочное крепление его к корпусу глиссера.

Установку двигателя следует производить без перекосов, точно согласовывая положение ведущей звездочки по отношению к ведомой, установленной на валу воздушного винта. В качестве ведомой звездочки можно использовать звездочку с заднего колеса мотоцикла ИЖ.

Питание двигателя топливом производится так же как на мотоцикле — самотеком. Бак для горючего установлен над двигателем и закреплен хомутами к стойкам рамы вала воздушного винта. Бак должен иметь емкость 8—10 литров. Изготовить бак можно из листового алюминия или из оцинкованного железа толщиной 0,5—0,8 миллиметра. Бачок должен иметь заливную горловину с резьбовой пробкой и штуцер с перекрывным краном для подачи топлива к двигателю. Бензопровод от бака к карбюратору выполняется из тонкой медной трубки с внутренним диаметром 3—4 миллиметра. В системе питания двигателя следует установить отстойник и фильтр.

Для управления двигателем в кокпите под правой рукой водителя необходимо установить рычаг, от которого провести проводку к карбюратору двигателя. Проводку можно сделать при помощи гибкого троса в пружинной оболочке. Рычаг с проводкой к карбюратору двигателя будет обеспечивать возможность изменения режимов работы двигателя путем регулирования подачи топлива (так называемый «рычаг газа»).

Проводка для включения и выключения сцепления делается аналогично проводке к карбюратору. Проводка для запуска двигателя состоит из рычага, установленного у водителя, и тросовой проводки диаметром 2—3 миллиметра, переброшенной через ролик и закрепленной к рычагу кик-стартера. Пуск двигателя производится путем резкого рывка за рычаг запуска двигателя.

Для обеспечения полного хода кик-стартера в обшивке отсека двигателя делается специальный вырез, показанный на рисунке.

Воздушный винт устанавливается на специальном валу над двигателем. Вал винта изготовляется из стали и имеет кольцевой буртик, которым вал упирается в упорно-опорный шарикоподшипник, воспринимающий давление от воздушного винта.

К ступице винта с помощью болтов крепится металлическая втулка, которая насаживается на конусный хвостовик вала винта. Втулка винта крепится на хвостовике с помощью гайки и шайбы; для предотвращения ее проворачивания имеется шпонка.

На другом конце вала винта (также на шпонке) крепится ведомая цепная звездочка и насажен опорный шарикоподшипник.

Вал винта с подшипниками вставляется в корпус вала, причем упорно-опорный подшипник своей обоймой упирается в заточку корпуса. С наружных сторон шарикоподшипники должны быть закрыты металлическими крышками с сальниковыми уплотнениями. Усилие от винта через корпус вала передается на подкосы и стойки и через них на корпус глиссера. Корпус вала крепится на пирамиде, изготовленной из тонкостенных труб. Концы стоек и подкосов имеют ушки с отверстиями для болтов крепления. Верхними ушками стойки крепятся к ответным ушкам корпуса вала винта, а нижними — к узлам на корпусе глиссера. Стойки и подкосы должны быть изготовлены так, чтобы они обеспечивали горизонтальное положение оси вала винта с точным его расположением строго по оси корпуса глиссера. Перекос вала винта в любой плоскости совершенно недопустим.

Воздушный винт

Воздушный винт самим проще всего изготовлять из дерева. Для этого нужно взять хорошую, прямослойную, не имеющую сучков дубовую или ясеневую болванку. Однако такой винт с течением времени будет подвергаться короблению под действием влаги и температурных изменений воздуха.

Значительно более прочный и менее подверженный короблению винт получается при изготовлении его из болванки, склеенной из тонких досок. Применять для склейки болванки лучше всего доски из прочных сортов дерева (дуб, клен, орех, бук, ясень, береза) толщиною 10—14 миллиметров.

На рисунках показаны общий вид винта в двух проекциях и его основные размеры, а также последовательные этапы изготовления винта из болванки.

Склейку досок ведут в виде веера, сдвигая их по отношению к поперечному сечению лопасти. Для склеивания досок болванки нужно применять казеиновый или водоупорный бакелитовый клей — ВИАМ-БЗ. После того как болванка склеена, ее нужно в течение 24 часов выдержать под давлением. Затем, по заранее вычерченному и вырезанному из фанеры шаблону, на болванке размечают форму попасти, обрезают ее по контуру и далее обрабатывают по имеющимся шаблонам сечений, которые изготовляют по приведенному рисунку. Чтобы выдержать геометрическую форму лопастей винта, желательно сделать стапель с контрольными сечениями. По этому стапелю и нужно проверять правильность расположения и наклона сечений лопасти.

После того как винт изготовлен и его геометрическая симметрия проверена по стапелю, его проверяют на весовую симметрию — балансируют. Для этого в ступицу винта вставляется (без зазоров) труба, и винт устанавливается на две выверенных по ватерпасу отфугованных доски.

При балансировке более тяжелая лопасть будет перетягивать более легкую. Если же лопасти одинаковы по весу, то винт при любом положении лопастей будет неподвижен.

После балансировки винт окрашивается и оковывается тонкой латунной фольгой по его рабочей кромке.

Для повышения прочности винта и его износоустойчивости рекомендуется до окраски оклеить его лопасти (на 2/3 длины) тонкой материей (полотном или бязью). Окраска винта должна быть тщательной. Желательно даже отлакировать винт, так как от качества окраски винта зависит величина снимаемой с него полезной тяги.

Краткие указания по эксплуатации

Запуск двигателя с помощью кик-стартера производится резким рывком за ручку запуска (сцепление при этом должно быть выключено). Как только двигатель начал работать, необходимо убрать газ, включить сцепление и, постепенно увеличивая обороты, отчаливать от берега.

После выхода на редан необходимо уменьшить обороты двигателя, регулируя их таким образом, чтобы поддерживать ход судна на редане.

Длительная работа двигателя на максимальных оборотах недопустима, так как приводит к перегрузке двигателя и может даже вывести его из строя.

При выполнении на ходу крутых поворотов скорость глиссера нужно снижать.

Чертежи Аэроглиссера

Основные характеристики:

Длина — 4000 мм.
Ширина — 1300 мм.
Высота борта — 300 мм.
Осадка — 100 мм.
Двигатель — от мотоцикла ИЖ.
Мощность двигателя — 11,5 л. с. при 4000 об/мин.
Вес корпуса — около 65 кг.
Вес полный — около 280 кг.
Запас горючего — 8—10 л.
Скорость — 25—30 км/ч.
Диаметр винта — 1300 мм.
Число оборотов винта — 1700—1800 об/мин.
Передаточное отношение от мотора к винту — 1 : 2,33.

Авторы: И. Ювенальев, Е. Лофенфельд
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.