Катер на воздушной подушке
ОРГАНИЗАЦИОННО - ФИНАНСОВЫЙ ПЛАН СОЗДАНИЯ И ЗАПУСКА В СЕРИЙНОЕ ПРОИЗВОДСТВО РАЗБОРНОГО НАДУВНОГО ЛЕГКОГО АППАРАТА НА ВОЗДУШНОЙ ПОДУШКЕ (АВП) “ШМЕЛЬ”.
ПРОГРАММА “ШМЕЛЬ”
ВВЕДЕНИЕ
В западных странах, так же, как и в России, существует большое количество реализованных проектов легких аппаратов на воздушной подушке. Наиболее близким прототипом АВП “ШМЕЛЬ” являются аппараты на воздушной подушке конструкторов и серии “Торос” и “Стрелец”. Все эти аппараты имеют трубчатый каркас, на котором устанавливается двигатель с воздушным винтом, кресла для экипажа и устройства управления движением аппарата. К днищу каркаса крепится воздухонепроницаемая ткань, а по бокам устанавливаются надувные скеги, спереди и сзади - гибкие ограждения в виде фартука (спереди) и надувного ресивера-мешка, (сзади). Часть воздуха за воздушным винтом отбирается с помощью специально установленного гибкого воздухозаборника и направляется под купол для создания там избыточного давления воздушной подушки. Другая часть создает тягу для маршевого движения. Данные аппараты обладают малой массой, просты в конструкции, не дороги в изготовлении, имеют хорошие ходовые характеристики с двумя-тремя членами экипажа. Принципиально в этих аппаратах реализована концепция “сборного конструктора для домашней сборки” - (hovercrafts kit for homebuilding), однако количество деталей и сложности в регулировке не позволяют аппараты данной конструкции разбирать и собирать постоянно для транспортировки к месту использования, или хранения.
В книге Роя Макливи “Суда на подводных крыльях и воздушной подушке” упоминается о разборном аппарате на воздушной подушке “СВП “Скима 2 “ фирмы “Пиндэйр”. Однако, приведенные данные показывают, что этот аппарат также не предназначен для регулярной сборки - разборки. В Англии, Австралии, США, Канаде и других странах существует большое количество типов сверхлегких одно-двух местных аппаратов на воздушной подушке, большинство из них имеют стеклопластиковый легкий корпус и относительно малые размеры, позволяющие транспортировать аппарат на легком прицепе, или, даже, на крыше легкового автомобиля. Однако, предельно малые размеры возимых на крыше аппаратов вносят существенные ограничения по грузоподъемности и условиям эксплуатации (как правило они носят спортивно развлекательное - назначение и используются в тихую погоду). Они также не решают проблемы хранения.
С целью достижения существенных эксплуатационных преимуществ разработан проект амфибии на воздушной подушке “ШМЕЛЬ”, обладающей следующими достоинствами перед конкурентами:
- конструкция аппарата позволяет удобно хранить в разобранном состоянии с минимумом потребного для этого пространства, (чулане, небольшом сарае, в гараже не мешая парковке автомобиля, и т. д.);
- осуществлен принцип компактного складывания для перевозки аппарата любым видом транспорта, в том числе легковым автомобилем, самолетом, вертолетом, катером и т. д. без специальных трейлеров или контейнеров, с возможностью размещения максимального количества аппаратов на борту транспортного носителя (до 4-х на борту Ми-8, 2-х на борту “Динго”, 3-х на борту автомобиля повышенной проходимости “Атаман”, 4-х на борту грузового автомобиля “Газель”, одного в легковом автомобиле типа “Волга-универсал”);
- достигнута минимальная масса пустого аппарата, позволяющая переносить, грузить, выгружать агрегаты аппарата и весь аппарат в целом двум взрослым мужчинам;
- аппарат собирается без гаечных ключей, отверток, плоскогубцев и прочего инструмента за 50-60 минут в полевых условиях (без страха потерять или утопить детали аппарата при сборке) и разбирается за 25 минут также без инструмента;
- наличие возможностей создания модификаций аппарата по вместимости, двигателю и целевому назначению без изменения базовой конструкции;
- конструкция позволяет поставлять аппарат заказчику в компактной упаковке в виде набора деталей для самостоятельной сборки по инструкции ( поставка без двигателя);
- аппарат требует минимальные затраты на эксплуатационное обслуживание и ремонт.
1.НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ.
1.1. Основное назначение аппарата “ШМЕЛЬ” - скоростные перевозки двух пассажиров или груза со скоростью до 60 км/час по воде, грунту, снегу, льду, пашне с уровнем неровностей до 350 мм на дальность до180 км зимой и летом.
1.2. Область применения: -
- патрульные операции на реках, болотах, затопленных участках суши, лиманах, морском побережье зимой и летом, в том числе на тонком битом льду, мелководье, заболоченных участках, на льдинах, имеющих трещины и скрытые промоины;
- операции по скрытной доставке, или эвакуации специальных пассажиров и груза;
- спортивные гонки на реках, водоемах, зимой и летом;
- семейный и корпоративный отдых на воде, рыболовство, охота, туризм;
- обследование водных участков газонефтепроводов в период ледохода и ледостава;
- спасательные операции по эвакуации людей с льдин, собак, кошек и других мелких домашних животных;
- обслуживание населения в затопленных районах, эвакуация пострадавших, доставка продуктов питания и спасательных плотов в отрезанные водой села, доставка скорой медицинской помощи, охрана поселков от мародеров;
- медицинское обслуживание населения и ветеринарное обслуживание в регионах, имеющих слабую транспортную инфраструктуру;
- природоохранные цели, охрана рыбьих угодий, нерестилищ, заповедных районов, научные исследования состояния флоры и фауны, защита и оказание помощи мелким диким животным и птицам, во время наводнений, заморозков, техногенных катастроф и т. д.
2. ОБЩИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АВП “ШМЕЛЬ”.
Таблица 1. Общие характеристики АВП “ШМЕЛЬ”
Геометрические характеристики Геометрические характеристики:
Длина аппарата - 5,520 м.;
Ширина - 2,490 м.;
Высота - 2,250 м.;
Длина ВП абсол./эквив. - 4,640 / 4,425 м.;
Ширина ВП - 2,0 м.;
Площадь ВП - 8,85 кв. м.;
Удлинение ВП - 2,21 м.;
Длина скега - 4,40 м.;
Диаметр скега - 0,4 м.;
Удлинение п/скега - 11 м.;
Весовые характеристики:
Масса пустого аппарата - 190 кг.;
Масса полезного груза: в т. ч. экипажа (2-х чел.) + багаж - 200 кг.;
Масса топлива в двух баках - 30 кг.;
Масса полная/нормальная - 420 - 475 кг.;
перегрузочная (в водоизмещении) - 900 кг.;
Силовая установка (поршневой двухтактный двигатель):
Наименование двигателя:
РМЗ-640А
Мощность - 34 л. с.
Вид и расход топлива кг в час - АИ92 / 12-13
Ходовые характеристики:
Скорость на тихой воде (при полной массе) - до 60 км. ч.;
Скорость в водоиз. режиме(при перегрузочной массе) - до 5 км. ч.;
Скорость на льду (при полной массе) - до 85 км. ч.;
Дальность нормальная - 150 км.;
Дальность максимальная - более 600 км.;
Двигатель Rotax 503
Мощность - 50 л. с.
Вид и расход топлива кг в час - АИ95 / 13-14
Ходовые характеристики:
Скорость на тихой воде (при полной массе) - до 75 км. ч.;
Скорость в водоиз. режиме(при перегрузочной массе) - до 5 км. ч.;
Скорость на льду (при полной массе) - до 85 км. ч.;
Дальность нормальная - 170 км.;
Дальность максимальная - более 600 км.
Радиус разворота:
- установившаяся, при V мах - 75 м.;
- со скольжением - 10 м.
Условия эксплуатации: Вид опорной поверхности (вода, снег, лед, песок, болото, дерн, грунт и любые сочетания):
По неровностям:
- препятствия - до 0,3 м.;
- уклоны - до 10 град.;
- канавы (ширина) - до 0,5 м.
По высоте волнения - до 0,35 м.;
По погодным условиям:
- температура - от-25 до +35 С
- сила ветра - до 10 м. сек.
3. КОНСТРУКЦИЯ И ОСНОВНЫЕ АГРЕГАТЫ АППАРАТА “ШМЕЛЬ”.
3.1. Конструкция аппарата. Аппарат ШМЕЛЬ является одномоторным двух-трехместным амфибийным судном (катером) на воздушной подушке с совмещенным движительно-нагнетательным комплексом, эластичными пневмоскегами, носовой и кормовой гибкой завесами зоны воздушной подушки, рис.1. Основой силовой конструкции аппарата “ШМЕЛЬ” является надувной пневмокаркас, состоящий из периферийной надувной лодки с полукруглым носовым образованием и встроенным центральным пневмобаллоном с поперечными распорными баллонами. Снизу к данному каркасу крепиться эластичное резиновое днище, а сверху с помощью специальных силовых карманов встраивается жесткая трубчатая конструкция, на которой с помощью легкоразьемных замков монтируется двигатель, совмещенный движитель-нагнетатель в виде воздушного винта в кольце и трубчатая ферма с рулями путевого управления. По бокам снизу к лодке крепятся два пневмобаллона-скега, а спереди и сзади - эластичные фартуки носового и кормового ограждения зоны воздушной подушки. Весь жесткий трубчатый каркас сведен к двум поперечным и одной продольной трубам, закрепленных на пневмобаллонах с помощью карманов. На трубчатый каркас устанавливается винт в кольце, приводимый во вращение через ременную передачу от поршневого двигателя, закрепленного на продольной трубе. На той же продольной трубе закреплено кресло водителя и штурвал путевого управления.
Рис. 1. Три проекции АВП “ШМЕЛЬ”
Кольцевой насадок крепится к трубам каркаса с помощью специального ложемента и четырех труб-тяг, создающих вместе с деталями кольца и трубами каркаса жесткую статически определимую ферменную систему.
Воздушная подушка под днищем лодки создается с помощью специального эластичного воздухозаборника, установленного позади кольца и отбирающего, примерно, 25 % воздуха, отбрасываемого воздушным винтом, и направляемого под днище в купол ВП. Оставшаяся часть воздуха используется по прямому назначению для создания тяги, маршевого движения аппарата и маневрирования путем обдувки размещенных за кольцом рулей путевого управления.
3.2. Силовая установка аппарата представляет собой поршневой двигатель воздушного охлаждения мощностью от 30 до 60 л. с. В проекте “ШМЕЛЬ” могут использоваться близкие по конструкции двигатели Буран-Авиа РМЗ640 (Россия), мощностью 34 л. с. и Rotax 503 (Австрия) мощностью 50 л. с., а также другие двигатели. Каждый двигатель имеет свою подмоторную раму с амортизаторами, которая устанавливается на универсальное, общее для всех двигателей основание на трубчатом каркасе.
3.3. Совмещенный движитель-нагнетатель представляет собой многолопастный винт-вентилятор, жестко закрепленный в дюралевом кольце. Система “винт в кольце” обеспечивает большую безопасность для экипажа, более высокое пропульсивное качество движителя, удобство монтажа на трубчатом каркасе, меньшую шумность винта.
3.4. Система путевого управления призвана обеспечить курсовое-путевое управление аппаратом на всех режимах движения. Она состоит из трубчатой фермы, закрепленной на кольце с установленными в ней рулями путевого управления. Рули соединены общей тягой и через систему качалок и тросовую проводку со штурвальным управлением в носу лодки.
3.5. На аппарате “ШМЕЛЬ” размещаются два-три взрослых мужчины (в зависимости от мощности двигателя), общим весом 210 кг последовательно, друг за другом, или один за штурвалом, и двое по бокам, сидя на днище лодки. Благоприятная центровка аппарата (положение центра масс по длине воздушной подушки) обеспечивается при всех вариантах загрузки (один, два, три человека, последовательно, или рядом с небольшим смещением) с сохранением ходкости и управляемости.
Рис.2. АВП “ШМЕЛЬ” в разобранном транспортном состоянии
Рис.3. Транспортировка АВП “ШМЕЛЬ” в легковом автомобиле
3.6. Аппарат “ШМЕЛЬ” сохраняет остойчивость при всех разрешенных погодных условиях и условиях стандартной нормальной загрузки как на ходу, так и стоянке-плавании. Аппарат не опрокидывается при нахождении двух взрослых мужчин на одном борту. Герметичные переборки в лодке установлены таким образом, что затопление одного отсека не приводит к опрокидыванию аппарата. Запас плавучести аппарата при потере герметичности любых двух отсеков, в том числе смежных, не менее 100 % перегрузочной массы аппарата.
3.7. Легкость разборки достигается тем, что наиболее сложные агрегаты, такие, как двигатель, с закрепленной на нем рамой и кольцевой насадок с винтом устанавливаются на специальные платформы с фиксирующими штифтами и крепятся к ним с помощью “патефонных замков”. Платформы же, в свою очередь, неразьемно закрепляются на трубчатом каркасе, вставленном в карманы на пневмобаллонах. В поперечном и продольном направлении кольцо с винтом крепится с помощью четырех тяг с помощью легкоразъемных вильчатых соединений с фиксирующими пальцами. Вал трансмиссии, соединяет двигатель с нижним шкивом кольца через две упругие муфты и специальную щлиц-втулку. Кормовая ферма с рулями крепиться на кольце с помощью четырех ушков и фиксаторов.
"Парашютный центр "Флай" участвует в программе по созданию "Шмеля", если кто-то заинтересовался, то можете связаться с нами по e-mail: *****@***ru
