Корабль на воздушной подушке своими руками

Содержание
  1. Ховеркрафт: создание судна на воздушной подушке своими руками
  2. Ховеркрафт как средство передвижения
  3. Области практического использования
  4. Самостоятельное изготовление СВП
  5. Создание корпуса
  6. Воздушная камера
  7. Силовой агрегат
  8. Суда на воздушной подушке сделать самому своими руками: технология изготовления
  9. Основные элементы CBП
  10. Уравнения
  11. Расчёт
  12. Физические принципы работы СВП
  13. Процесс изготовления СВП своими руками
  14. Технические данные аппарата
  15. Какие нужны материалы?
  16. Какой нужен двигатель?
  17. Составление проекта: выбор рабочей схемы
  18. Изготовление корпуса судна
  19. Насколько надежным может быть СВП?
  20. Силовая установка
  21. Энергосбережение для вентиляции своими руками
  22. Управление моделью СВП
  23. Непотопляемость СВП
  24. Стеклопластики
  25. Надстройка СВП
  26. Движущий винт
  27. Материалы лопастей
  28. Шведские лопасти
  29. Кольцевые насадки
  30. Расположение винтов
  31. Варианты вентиляции: преимущества и недостатки каждого типа вентиляции

Ховеркрафт: создание судна на воздушной подушке своими руками

Неудовлетворительное состояние сети автомобильных дорог и практически полное отсутствие дорожной инфраструктуры на большинстве региональных трасс заставляет искать транспортные средства, функционирующие на иных физических принципах. Одним из таких средств является судно на воздушной подушке, способное перемещать людей и грузы в условиях бездорожья.

Ховеркрафт как средство передвижения

Транспорт на воздушной подушке, носящий звучный технический термин «ховеркрафт», отличается от традиционных моделей лодок и автомобилей не только способностью к перемещению по любой поверхности (водоем, поле, болото и т. п. ), но и возможностью развивать приличную скорость. Единственное требование, предъявляемое к такой «дороге», она должна быть более или менее ровной и относительно мягкой.

Однако использование воздушной подушки катером-вездеходом требует довольно серьезных энергетических затрат, что в свою очередь влечет существенное увеличение расхода топлива. Функционирование судов на воздушных подушках (СВП) основано на сочетании следующих физических принципов:

Этот фактор имеет довольно простое и логическое объяснение. Площадь контактных поверхностей (днища аппарата и, к примеру, почвы) соответствует или превышает площадь СВП. Говоря техническим языком, транспортное средство динамически создает опорную тягу необходимой величины.

Избыточное давление, создаваемое в специальном устройстве, отрывает машину от опоры на высоту 100−150 мм. Именно эта подушка из воздуха прерывает механический контакт поверхностей и минимизирует сопротивление поступательного движения СВП в горизонтальной плоскости.

Области практического использования

Несмотря на способность к быстрому и, что самое важное, экономичному передвижению, сфера применения ховеркрафта на поверхности земли существенно ограничена. Для него абсолютно не пригодны асфальтированные участки, твердые породы с присутствием промышленного мусора или твердых камней, поскольку значительно возрастает риск повреждения основного элемента СВП — днища подушки.

Таким образом, оптимальным маршрутом ховеркрафта можно считать такой, где необходимо много плыть и местами немного ехать. В некоторых странах, например, в Канаде, транспортные средства на воздушной подушке используют спасатели. По некоторым данным, аппараты такой конструкции имеются они на вооружении армий некоторых стран-членов НАТО.

Самостоятельное изготовление СВП

Почему возникает желание изготовить судно на воздушной подушке своими руками? Причин несколько:

Именно поэтому большого распространения СВП не получили. Действительно, в качестве дорогой игрушки можно приобрести квадроцикл или аэросани. Другой вариант — сделать лодку-автомобиль самостоятельно.

Выбирая рабочую схему, необходимо определиться с конструкцией корпуса, оптимально соответствующей заданным техническим условиям. Заметим, СВП своими руками с чертежами сборки самодельных элементов создать вполне реально.

Готовыми чертежами самодельных судов на воздушной подушке изобилуют специализированные ресурсы. Анализ практических испытаний показывает, что самым успешным вариантом, удовлетворяющим условиям, возникающим при движении по воде и грунту, являются подушки, сформированные камерным способом.

Создание корпуса

Выбирая материал для главного конструктивного элемента транспортного средства на воздушной подушке — корпуса, учитывайте несколько важных критериев. Во-первых, это простота и легкость обработки. Во-вторых, небольшой удельный вес материала. Именно этот параметр обеспечивает принадлежность СВП к категории «амфибий», то есть отсутствие риска затопления в случае аварийной остановки судна.

Как правило, для изготовления корпуса используют 4-х миллиметровую фанеру, а надстройки выполняют из пенопласта. Это существенно снижает собственный вес конструкции. После оклейки наружных поверхностей пеноплексом и последующей окраски, модель приобретает первоначальные черты внешнего вида оригинала. Для остекления кабины применяют полимерные материалы, а остальные элементы выгибают из проволоки.

Воздушная камера

Изготовление так называемой юбки, потребует наличия плотной водонепроницаемой ткани из полимерного волокна. После раскроя детали сшиваются двойным плотным швом, а склейка производится посредством водостойкого клея. Это обеспечивает не только высокую степень надежности конструкции, но и позволяет скрыть от посторонних глаз монтажные стыки.

Силовой агрегат

Конструкция силовой установки предполагает наличие двух двигателей: маршевого и нагнетающего. Они оснащаются бесколлекторными электрические моторы и винты двухлопастного типа. Специальный регулятор осуществляет процесс управления ими.

Питающее напряжение подается с двух аккумуляторных батарей, суммарная емкость которых составляет 3 000 миллиампер в час. При максимальном уровне заряда СВП может эксплуатироваться в течение 25−30 минут.

Читайте также:  Костюм на хэллоуин своими руками фредди крюгер

Источник

Суда на воздушной подушке сделать самому своими руками: технология изготовления

Основные элементы CBП

Основные элементы катера на воздушной подушке на начальном уровне проектирования используют в 3-х приближениях.
Определяют основные элементы проекта, которые предстоит исследовать. Расчёт независимых масс проводится для каждого элемента. Далее учитывая статистические данные находим мощность энергетической установки и основные размерения. Далее разрабатываются эскизы размещения пассажиров, основного оборудования и грузов.

Уравнения

Используя более точные аналитические данные составляются следующие уравнения: остойчивости, мореходности, вместимости, ходкости, непотопляемости и уравнение масс.

Расчёт

Используя чертежи общего расположения и конструктивные схемы определяется точный расчёт нагрузки и определяется её распределение по длине CBП. Cуднo способно преодолевать препятствия различной высоты в зависимости от конструкции ГО и нагнетательного двигателя. Затем строится эпюра изгибающих моментов для данных режимов работы и выполняется поверка общей прочности. Расчёты данного приближения позволяют нам перейти к разработке эскизного проекта.



Физические принципы работы СВП

Высокая проходимость транспортных средств такого типа обеспечивается низким удельным давлением, которое оно оказывает на поверхность. Это объясняется довольно просто: площадь контакта транспортного средства равна или даже превышает площадь самого транспортного средства. В энциклопедических словарях СВП определяются как суда с динамически создаваемой опорной тягой.

на воздушной подушке зависают над поверхностью на высоте от 100 до 150 мм. В специальном устройстве под корпусом создается

воздуха. Машина отрывается от опоры и теряет с ней механический контакт, в результате чего сопротивление движению становится минимальным. Основные затраты энергии идут на поддержание воздушной подушки и разгон аппарата в горизонтальной плоскости.



Процесс изготовления СВП своими руками

Во-первых, собрать в домашних условиях хорошее СВП не так-то и просто. Для этого необходимо иметь возможности, желание и профессиональные навыки. Не помешает и техническое образование. Если отсутствует последнее условие, то лучше от постройки аппарата отказаться, иначе можно разбиться на нем при первом же испытании.

Все работы начинаются с эскизов, которые потом трансформируются в рабочие чертежи. При создании эскизов следует помнить, что этот аппарат должен быть максимально обтекаемым, чтобы не создавать лишнего сопротивления при движении. На этом этапе следует учитывать тот фактор, что это, практически, воздушное средство передвижения, хотя оно и находится очень низко к поверхности земли. Если все условия взяты во внимание, то можно приступать к разработке чертежей.

На рисунке представлен эскиз СВП Канадской службы спасения.

Технические данные аппарата

Как правило, все судна на воздушной подушке способны развивать приличную скорость, которую не сможет развить никакая лодка. Это если учесть, что лодка и СВП имеют одинаковую массу и мощность двигателя.

При этом, предложенная модель одноместного судна на воздушной подушке рассчитана на пилота весом от 100 до 120 килограммов.

Что касается управления транспортным средством, то оно довольно специфичное и в сравнении с управлением обычной моторной лодкой никак не вписывается. Специфика связана не только с наличием большой скорости, но и способом передвижения.

Основной нюанс связан с тем, что на поворотах, особенно на больших скоростях, судно сильно заносит. Чтобы подобный фактор свести к минимуму, необходимо на поворотах наклоняться в сторону. Но это кратковременные трудности. Со временем техника управления осваивается и на СВП можно показывать чудеса маневренности.

Какие нужны материалы?

В основном понадобится фанера, пенопласт и специальный конструкторский набор от ”Юниверсал Ховеркрафт”, куда входит все необходимое для самостоятельной сборки транспортного средства. В комплект входит изоляция, винты, ткань для воздушной подушки, специальный клей и другое. Этоn набор можно заказать на официальном сайте, заплатив за него 500 баксов. В комплект также входит несколько вариантов чертежей, для сборки аппарата СВП.

Поскольку чертежи уже имеются, то форму судна следует привязать к готовому чертежу. Но если имеется техническое образование, то, скорее всего, будет построено судно не похожее ни на какой из вариантов.

Днище судна изготавливается из пенопласта, толщиной 5-7 см. Если нужен аппарат для перевозки больше, чем одного пассажира, то снизу крепится еще один такой лист пенопласта. После этого, в днище делаются два отверстия: одно предназначается для потока воздуха, а второе для обеспечения подушки воздухом. Вырезаются отверстия с помощью электрического лобзика.

На следующем этапе осуществляют герметизацию нижней части транспортного средства от влаги. Для этого, берется стекловолокно и клеится на пенопласт с помощью эпоксидного клея. При этом, на поверхности могут образоваться неровности и воздушные пузыри. Чтобы от них избавиться, поверхность покрывается полиэтиленом, а сверху еще и одеялом. Затем, на одеяло ложится еще один слой пленки, после чего она фиксируется к основанию скотчем. Из этого “бутерброда” лучше выдуть воздух, воспользовавшись пылесосом. По истечении 2-х или 3-х часов эпоксидная смола застынет и днище будет готовым к дальнейшим работам.

Читайте также:  Корона российской империи своими руками мастер класс

Верх корпуса может иметь произвольную форму, но учитывать законы аэродинамики. После этого приступают к креплению подушки. Самое главное, чтобы в нее поступал воздух без потерь.

Трубу для мотора следует использовать из стирофома. Здесь главное, угадать с размерами: если труба будет слишком большой, то не получится той тяги, которая необходима для подъема СВП. Затем следует уделить внимание креплению мотора. Держатель для мотора – это своеобразный табурет, состоящий из 3-х ножек, прикрепленных к днищу. Сверху этой “табуретки” и устанавливается двигатель.

Какой нужен двигатель?

Имеется два варианта: первый вариант – это применение двигателя от компании “Юниверсал Ховеркрафт” или использование любого подходящего движка. Это может быть двигатель от бензопилы, мощности которого вполне хватит для самодельного устройства. Если хочется получить более мощное устройство, то следует брать и более мощный двигатель.

Желательно использовать лопасти заводского изготовления (те, что в наборе), так как они требуют тщательной балансировки и в домашних условиях это сделать достаточно сложно. Если этого не сделать, то разбалансированные лопасти разобьют весь двигатель.



Составление проекта: выбор рабочей схемы

Для изготовления действующего макета СВП необходимо выбрать эффективную для заданных условий конструкцию корпуса. Чертежи судов на воздушной подушке можно найти на специализированных ресурсах, где размещены патенты с подробным описанием разных схем и способов их реализации. Практика показывает, что одним из самых удачных вариантов для таких сред, как вода и твердый грунт, является камерный способ формирования воздушной подушки.

Предлагаем ознакомиться: Скользящий поплавок для дальнего заброса: монтаж и оснастка удочки

В нашей модели будет реализована классическая двухмоторная схема с одним нагнетающим силовым приводом и одним толкающим. Малоразмерные суда на воздушной подушке своими руками изготовленные, по сути, являются игрушками-копиями больших аппаратов. Однако они наглядно демонстрируют преимущества использования таких средств передвижения перед остальными.



Изготовление корпуса судна

При выборе материала для корпуса судна основными критериями являются простота в обработке и невысокий удельный вес.Самодельные суда на воздушной подушке относятся к категории амфибийных, а значит, в случае его несанкционированной остановки не произойдет затопления. Корпус судна выпиливается из фанеры (толщиной 4 мм) по заранее подготовленному лекалу. Для выполнения этой операции используется лобзик.

Самодельное судно на воздушной подушке имеет надстройки, которые для снижения веса лучше сделать из пенополистирола. Для придания им большего внешнего сходства с оригиналом снаружи производится оклеивание деталей пеноплексом и окрашивание. Стекла кабины делаются их прозрачного пластика, а остальные детали вырезаются из полимеров и выгибаются из проволоки. Максимальная детализация – ключ к сходству с прототипом.

В качестве обшивки корпусов используют листовой прокат. Для силовых элементов используют профильные полуфабрикаты (тавры, двутавры, швеллеры, угольники, полособульбы). Для защиты от коррозии изделия грунтуются и покрываются лакокрасочным покрытием. Основные типы соединений корпусов: клёпка, сварка, болтовое соединение.

Насколько надежным может быть СВП?

Как показывает практика, заводские судна на воздушной подушке (СВП) приходится ремонтировать где-то один раз в полгода. Но это неполадки несущественные и не требуют серьезных затрат. В основном, отказывает подушка и система подачи воздуха. Вообще-то, вероятность того, что самодельное устройство развалится в процессе эксплуатации, очень мала, если “ховеркрафт” собран грамотно и правильно. Чтобы это случилось, нужно на большой скорости налететь на какое-нибудь препятствие. Несмотря на это, воздушная подушка все же способна защитить устройство от серьезных поломок.

Спасатели, работающие на подобных аппаратах в Канаде, ремонтируют их быстро и грамотно. Что касается подушки, то ее реально отремонтировать в условиях обычного гаража.

Подобная модель будет надежной, если:

Если СВП изготавливается как игрушка для ребенка, то в данном случае желательно, чтобы присутствовали данные хорошего конструктора. Хотя и это не показатель для того, чтобы детей сажать за руль этого транспортного средства. Это ведь не автомобиль и не лодка. Управлять СВП не так просто, как кажется.

С учетом этого фактора, нужно сразу приступать к изготовлению двухместного варианта, чтобы контролировать действия того, кто будет сидеть за рулем.



Силовая установка

В составе силовой установки присутствует два двигателя: нагнетающий и маршевый. В модели используются бесколлекторные электромоторы и двухлопастные винты. Дистанционное управление ими осуществляется при помощи специального регулятора. Источником питания для силовой установки являются два аккумулятора суммарной емкостью в 3000 mAh. Их заряда достаточно для получасового использования модели.

Читайте также:  Окна кбе установка своими руками видео

Самодельные суда на воздушной подушке управляются дистанционно по радиоканалу. Все компоненты системы – радиопередатчик, приемник, сервоприводы – заводского изготовления. Установка, подключение и тестирование их производится в соответствии с инструкцией. После включения питания выполняется пробный прогон двигателей с постепенным увеличением мощности до образования устойчивой воздушной подушки.

Энергосбережение для вентиляции своими руками

Сберечь тепло и электроэнергию при работе естественной или принудительной вентиляции можно. Особенно это касается работы принудительных систем.

Управление моделью СВП

Суда на воздушной подушке, своими руками изготовленные, как уже отмечалось выше, имеют дистанционное управление по УКВ-каналу. На практике это выглядит следующим образом: в руках владельца находится радиопередатчик. Запуск двигателей выполняется нажатием на соответствующую кнопку. Управление скоростью и изменение направления движения производятся джойстиком. Машинка проста в маневрировании и достаточно точно выдерживает курс.

Предлагаем ознакомиться: Колеса на транец лодки пвх своими руками

Испытания показали, что СВП уверенно перемещается по относительно ровной поверхности: по воде и по суше с одинаковой легкостью. Игрушка станет любимым развлечением для ребенка в возрасте от 7-8 лет с достаточно развитой мелкой моторикой пальцев рук.

Непотопляемость СВП

Использование двойных обшивок заполненных воздухонасыщенным материалом или просто наполненных воздухом обеспечивает непотопляемость пластиковым СВП. В нашем опыте были случаи насыщения пенопласта водой, что приводило к увеличению веса всей конструкции.

Стеклопластики

Плюсы стеклоплстиков: Возможность производства сложных геометрических форм., хорошие показатели прочности, стойкость к коррозии.

Надстройка СВП

Существует два способа создания надстройки: так называемый “сендвич” и слоистый тип в котором используются стекломаты. Использование стекломатов увеличивает вес конструкции и показывает худшую прочность, теплоизоляцию и шумоизоляцию. “Сендвич” имеет меньший вес, хорошие прочностные характеристики и способность проведения электропроводки, отличные шумо и теплоизоляционные показатели.

Движущий винт

Воздушные винты используются в качестве движущих винтов в большинстве амфибийных судов на воздушных подушках. Этот лопастной движитель приводится в движение двигателем, предназначенным для получения тяги. Втулка и лопасти – главные составляющие конструкций воздушных винтов. Лопасть состоит из 2-х частей: комель и перо. Комель используют для крпепежа лопасти во втулке.

В катерах на воздушных подушках используют два типа винтов: изменяемого шага (ВИШ) и фиксированного шага (ВФШ). Характерной особенностью ВИШ является способность его лопастей вращаться вокруг своих осей, устанвливая при этом необходимый оператору угол.В ВФШ же напротив во время работы угол лопастей изменять нельзя.

Существует три основных типа лопастей: веслообразная, суживающаяся и саблевидная. Наиболее важные показатели винта: угол поворота лопасти, диаметр окружности, крутка лопасти и винтовой шаг.

Авиационные винты применять на СВП нецелесообразно, т.к. у них значительный уровень шума. Уровень шума возможно уменьшить путём применения специальных типов лопастей, уменьшения количества деталей или снижением скорости вращения винта. По этим данным заметно, что для сохранения тяговых характеристик при уменьшении диаметра винта, необходимо увеличить число лопастей или скорость вращения винта, что в свою очередь приводит к увеличению шума. Поэтому катера на воздушной подушке с небольшими ходовыми винтами более шумные.

Материалы лопастей

Лопасти изготавливают из следующих материалов: алюминий, дерево, пластик. Трудоёмкость и дороговизна деревянных и алюминиевых лопастей достаточно велики по сравнению с пластиком.

Предлагаем ознакомиться: Охота с СКС описание особенности советы и рекомендации

Шведские лопасти

Компания MULTIWING является лидером по изготовлению лопастей из полиамидного пластика. Их лопасти имеют меньшую прочность нежели стеклопаслтик, но более низкую себестоимость и упрощённые аэродинамические характеристики.

Кольцевые насадки

Для увеличения тяговых характеристик используют аэродинамические кольцевые насадки. Насадка выполняется по специальному аэродинамическому профилю, если профиль подобран не верно, насадка будет работать как защитное кольцо.

Расположение винтов

Конструкции большинства катеров на воздушных подушках предусматривают размещение винтов в кормовой части судна. Только очень смелые проектировщики размещают винт в носовой части, что как правило приводит к дополнительным сложностям и дискомфорту пассажиров.

Гибкое ограждение

ГО – Гибкое ограждение воздушной подушки. Расположено между поверхностью и металлическим корпусом судна на воздушной подушке. ГО даёт возможность увеличить расстояние между поверхностью и основанием корпуса, что позволяет преодолевать волны и достаточно высокие препятствия. Существует два основных типа ограждений: двухъярусное, сегментное.

Варианты вентиляции: преимущества и недостатки каждого типа вентиляции

Существует несколько видов вентиляционных систем, которые устанавливаются в частных домах:

Рассмотрим подробнее характеристики:

Источник

admin
Лайфхаки по дому и огороду