Hovercraft adalah kendaraan yang dapat melakukan perjalanan baik di air maupun di darat. Membuat kendaraan seperti itu dengan tangan Anda sendiri sama sekali tidak sulit.
Ini adalah perangkat yang menggabungkan fungsi mobil dan perahu. Hasilnya, kapal itu ternyata bantalan udara(SVP), yang memiliki karakteristik lintas alam yang unik, tanpa kehilangan kecepatan saat bergerak di air karena lambung kapal tidak bergerak di dalam air, melainkan di atas permukaannya. Hal ini memungkinkan untuk bergerak melalui air lebih cepat, karena gaya gesekan massa air tidak memberikan hambatan apapun.
Meskipun hovercraft memiliki sejumlah keunggulan, namun penerapannya tidak begitu luas. Faktanya adalah perangkat ini tidak dapat bergerak di permukaan mana pun tanpa masalah. Membutuhkan tanah berpasir atau tanah lunak, tanpa batu atau penghalang lainnya. Kehadiran aspal dan bahan dasar keras lainnya dapat membuat bagian bawah kapal, sehingga menimbulkan bantalan udara saat bergerak, tidak dapat digunakan. Dalam hal ini, “hovercraft” digunakan ketika Anda perlu lebih banyak berlayar dan lebih sedikit mengemudi. Jika sebaliknya, maka lebih baik menggunakan jasa kendaraan amfibi beroda. Kondisi ideal penerapannya pada sulitnya melewati tempat-tempat berawa yang tidak dapat dilalui oleh kendaraan lain kecuali kapal berbantalan udara (hovercraft). Oleh karena itu, hovercraft belum tersebar luas, meskipun transportasi serupa digunakan oleh tim penyelamat di beberapa negara, seperti Kanada, misalnya. Menurut beberapa laporan, SVP bertugas di negara-negara NATO.
Bagaimana cara membeli kendaraan seperti itu atau cara membuatnya sendiri?
Hovercraft adalah jenis transportasi mahal, harga rata-rata mencapai 700 ribu rubel. Transportasi jenis skuter biayanya 10 kali lebih murah. Tetapi pada saat yang sama, kita harus memperhitungkan fakta bahwa transportasi buatan pabrik selalu berbeda kualitas terbaik, dibandingkan dengan produk buatan sendiri. Dan keandalan kendaraan lebih tinggi. Selain itu, model pabrik disertai dengan garansi pabrik, tidak demikian halnya dengan struktur yang dirakit di garasi.
Model pabrik selalu difokuskan pada bidang profesional sempit yang terkait dengan penangkapan ikan, perburuan, atau layanan khusus. Sedangkan untuk hovercraft buatan sendiri, jumlahnya sangat langka dan ada alasannya.
Alasan-alasan tersebut antara lain:
- Cukup harga tinggi, serta perawatan yang mahal. Elemen utama perangkat cepat aus, sehingga memerlukan penggantian. Selain itu, setiap perbaikan semacam itu akan memakan biaya yang cukup besar. Hanya orang kaya yang mampu membeli perangkat semacam itu, dan bahkan dia akan berpikir ulang apakah layak untuk terlibat dengannya. Faktanya, bengkel seperti itu jarang ditemukan seperti halnya kendaraan itu sendiri. Oleh karena itu, lebih menguntungkan membeli jet ski atau ATV untuk bergerak di atas air.
- Produk pengoperasian menimbulkan banyak kebisingan, jadi Anda hanya dapat bergerak dengan headphone.
- Saat bergerak melawan angin, kecepatan turun secara signifikan dan konsumsi bahan bakar meningkat secara signifikan. Oleh karena itu, hovercraft buatan sendiri lebih merupakan demonstrasi kemampuan profesional seseorang. Anda tidak hanya harus bisa mengoperasikan kapal, tapi juga bisa memperbaikinya, tanpa mengeluarkan dana yang besar.
Proses pembuatan SVP DIY
Pertama, merakit hovercraft yang bagus di rumah tidaklah mudah. Untuk melakukan ini, Anda perlu memiliki kesempatan, keinginan dan keterampilan profesional. Pendidikan teknis juga tidak ada salahnya. Jika kondisi terakhir tidak ada, maka lebih baik menolak untuk membuat peralatan, jika tidak, Anda mungkin akan mengalami crash pada pengujian pertama.
Semua pekerjaan diawali dengan sketsa, yang kemudian diubah menjadi gambar kerja. Saat membuat sketsa, Anda harus ingat bahwa perangkat ini harus dibuat seefisien mungkin agar tidak menimbulkan hambatan yang tidak perlu saat bergerak. Pada tahap ini, kita harus mempertimbangkan fakta bahwa ini bisa dibilang merupakan kendaraan udara, meskipun letaknya sangat rendah di permukaan bumi. Jika semua kondisi diperhitungkan, maka Anda dapat mulai mengembangkan gambar.
Gambar tersebut menunjukkan sketsa SVP dari Layanan Penyelamatan Kanada.
Data teknis perangkat
Biasanya, semua hovercraft mampu mencapai kecepatan yang layak yang tidak dapat dicapai oleh kapal mana pun. Hal ini mengingat perahu dan hovercraft memiliki massa dan tenaga mesin yang sama.
Pada saat yang sama, model hovercraft satu kursi yang diusulkan dirancang untuk pilot dengan berat 100 hingga 120 kilogram.
Sedangkan untuk mengemudikan kendaraan cukup spesifik dan dibandingkan dengan mengemudikan kendaraan konvensional perahu motor tidak cocok sama sekali. Kekhususan dikaitkan tidak hanya dengan kehadiran kecepatan tinggi, tetapi juga metode transportasi.
Nuansa utamanya adalah ketika berbelok, terutama pada kecepatan tinggi, kapal tergelincir dengan kuat. Untuk meminimalkan faktor ini, Anda perlu bersandar ke samping saat berbelok. Namun ini adalah kesulitan jangka pendek. Seiring waktu, teknik pengendaliannya dikuasai dan hovercraft dapat menunjukkan keajaiban kemampuan manuver.
Bahan apa saja yang dibutuhkan?
Pada dasarnya Anda memerlukan kayu lapis, plastik busa, dan perlengkapan konstruksi khusus dari Universal Hovercraft, yang mencakup semua yang Anda perlukan perakitan mandiri kendaraan. Kit ini mencakup insulasi, sekrup, kain bantalan udara, lem khusus, dan lainnya. Set ini dapat dipesan di situs resminya dengan membayar 500 dolar. Kit ini juga mencakup beberapa varian gambar untuk merakit peralatan SVP.
Karena gambarnya sudah tersedia, maka bentuk bejana harus dikaitkan dengan gambar yang sudah jadi. Tetapi jika Anda memiliki latar belakang teknis, kemungkinan besar, sebuah kapal akan dibuat tidak serupa dengan opsi mana pun.
Bagian bawah kapal terbuat dari plastik busa setebal 5-7 cm, jika memerlukan alat untuk mengangkut lebih dari satu penumpang, maka di bagian bawahnya dipasang lembaran plastik busa lagi. Setelah itu, dua lubang dibuat di bagian bawah: satu untuk aliran udara, dan yang kedua untuk memberi udara pada bantal. Lubang dipotong menggunakan gergaji listrik.
Pada tahap selanjutnya tutup bagian bawah kendaraan dari kelembapan. Untuk melakukan ini, ambil fiberglass dan rekatkan ke busa menggunakan lem epoksi. Pada saat yang sama, ketidakrataan dan gelembung udara dapat terbentuk di permukaan. Untuk menghilangkannya, permukaannya ditutup dengan polietilen dan selimut di atasnya. Kemudian lapisan film lain ditempatkan di atas selimut, setelah itu ditempelkan ke alas dengan selotip. Lebih baik mengeluarkan udara dari "sandwich" ini menggunakan penyedot debu. Setelah 2 atau 3 jam resin epoksi Ini akan mengeras dan bagian bawahnya akan siap untuk pekerjaan lebih lanjut.
Bentuk bodi bagian atas bisa apa saja, namun tetap memperhatikan hukum aerodinamika. Setelah itu, mereka mulai memasang bantal. Yang terpenting adalah udara masuk tanpa kehilangan.
Pipa untuk motor sebaiknya terbuat dari styrofoam. Hal utama di sini adalah menebak ukurannya: jika pipa terlalu besar, Anda tidak akan mendapatkan gaya traksi yang diperlukan untuk mengangkat hovercraft. Maka Anda harus memperhatikan pemasangan motor. Dudukan motor berupa bangku yang terdiri dari 3 kaki yang menempel di bagian bawah. Mesinnya dipasang di atas “bangku” ini.
Mesin apa yang Anda butuhkan?
Ada dua pilihan: pilihan pertama adalah menggunakan mesin dari Universal Hovercraft atau menggunakan mesin apa pun yang sesuai. Ini mungkin mesin gergaji, yang kekuatannya cukup untuk perangkat buatan sendiri. Jika Anda ingin mendapatkan perangkat yang lebih bertenaga, maka Anda harus menggunakan mesin yang lebih bertenaga.
Dianjurkan untuk menggunakan bilah buatan pabrik (yang disertakan dalam kit), karena memerlukan keseimbangan yang cermat dan ini cukup sulit dilakukan di rumah. Jika hal ini tidak dilakukan, bilah yang tidak seimbang akan merusak seluruh mesin.
Seberapa andalkah sebuah hovercraft?
Seperti yang ditunjukkan oleh praktik, pabrik hovercraft (hovercraft) harus diperbaiki setiap enam bulan sekali. Namun permasalahan tersebut tidak signifikan dan tidak memerlukan biaya yang besar. Pada dasarnya, airbag dan sistem suplai udara rusak. Faktanya, kemungkinannya adalah demikian perangkat buatan sendiri akan berantakan selama pengoperasiannya, sangat kecil jika “hovercraft” tersebut dirakit dengan baik dan benar. Agar hal ini terjadi, Anda perlu melewati beberapa rintangan dengan kecepatan tinggi. Meski begitu, bantalan udara tetap mampu melindungi perangkat dari kerusakan serius.
Tim penyelamat yang mengerjakan perangkat serupa di Kanada memperbaikinya dengan cepat dan kompeten. Sedangkan untuk bantal sebenarnya bisa diperbaiki di bengkel biasa.
Model seperti itu akan dapat diandalkan jika:
- Bahan dan suku cadang yang digunakan berkualitas baik.
- Perangkat ini memiliki mesin baru yang terpasang.
- Semua sambungan dan pengencang dibuat dengan andal.
- Pabrikan memiliki semua keterampilan yang diperlukan.
Jika SVP dibuat sebagai mainan untuk anak-anak, maka pada kasus ini Sebaiknya ada data dari desainer yang baik. Meski demikian, hal tersebut bukan menjadi indikator untuk menempatkan anak-anak di belakang kemudi kendaraan ini. Ini bukan mobil atau perahu. Mengoperasikan hovercraft tidak semudah kelihatannya.
Dengan mempertimbangkan faktor ini, Anda harus segera mulai memproduksi versi dua tempat duduk untuk mengontrol tindakan orang yang akan duduk di belakang kemudi.
Di Rusia terdapat banyak komunitas yang mengumpulkan dan mengembangkan hovercraft amatir. Ini adalah kegiatan yang sangat menarik, namun sayangnya sulit dan jauh dari kata murahan.
Pembuatan badan KVP
Diketahui bahwa hovercraft mengalami tekanan yang jauh lebih sedikit dibandingkan perahu dan perahu planing konvensional. Pagar fleksibel menanggung semua beban. Energi kinetik ketika bergerak, itu tidak ditularkan ke tubuh dan keadaan ini menyebabkannya kemungkinan instalasi benda apa pun, tanpa perhitungan kekuatan yang rumit. Satu-satunya batasan bagi badan KVP amatir adalah berat badan. Ini harus diperhitungkan ketika melakukan gambar teoritis.
Juga aspek penting adalah tingkat resistensi terhadap aliran udara yang datang. Bagaimanapun, karakteristik aerodinamis secara langsung mempengaruhi konsumsi bahan bakar, yang bahkan untuk hovercraft amatir pun sebanding dengan konsumsi SUV rata-rata. Biaya proyek aerodinamis profesional uang besar, jadi desainer amatir melakukan segalanya “dengan melihat”, hanya meminjam garis dan bentuk dari para pemimpin di industri otomotif atau penerbangan. Dalam hal ini, Anda tidak perlu memikirkan tentang hak cipta.
Untuk membuat lambung kapal masa depan, Anda bisa menggunakan bilah pohon cemara. Selubungnya adalah kayu lapis setebal 4 mm, yang direkatkan dengan lem epoksi. Menempelkan kayu lapis dengan kain tebal (misalnya fiberglass) tidak praktis karena peningkatan berat struktur secara signifikan. Ini adalah metode yang paling sederhana secara teknologi.
Anggota komunitas yang paling canggih membuat casing fiberglass menggunakan model komputer 3D mereka sendiri atau dengan mata. Untuk memulainya, prototipe dibuat dan bahan seperti busa dari mana matriksnya dihilangkan. Selanjutnya lambung dibuat sama seperti perahu dan perahu fiberglass.
Lambung kapal yang tidak dapat tenggelam dapat dicapai dengan banyak cara. Misalnya dengan memasang partisi kedap air pada kompartemen samping. Lebih baik lagi, Anda bisa mengisi kompartemen ini dengan busa. Anda dapat memasang silinder tiup di bawah pagar fleksibel, mirip dengan perahu PVC.
pembangkit listrik SVP
Pertanyaan utamanya adalah berapa banyak, dan ini dihadapi oleh perancang selama perancangan sistem tenaga listrik. Berapa mesin, berapa rangka dan berat mesin, berapa kipas, berapa bilah, berapa putaran, berapa derajat untuk membuat sudut serang dan pada akhirnya, berapa biayanya. Tahap ini adalah yang paling mahal, karena kondisi artisanal Tidak mungkin membuat mesin pembakaran internal atau bilah kipas dengan efisiensi dan tingkat kebisingan yang diperlukan. Anda harus membeli barang-barang seperti itu, dan harganya tidak murah.
Tahap perakitan yang paling sulit adalah pemasangan pagar fleksibel kapal, yang menahan bantalan udara tepat di bawah lambung kapal. Karena kontak terus-menerus dengan medan yang kasar, diketahui rentan terhadap keausan. Oleh karena itu, kain terpal digunakan untuk membuatnya. Konfigurasi sambungan pagar yang rumit membutuhkan konsumsi kain sepanjang 14 meter. Ketahanan ausnya dapat ditingkatkan dengan impregnasi lem karet dengan penambahan bubuk aluminium. Lapisan ini sangat penting secara praktis. Jika pagar fleksibel menjadi aus atau sobek, maka dapat dengan mudah diperbaiki. Mirip dengan membangun tapak mobil. Menurut penulis proyek, sebelum Anda mulai membuat pagar, Anda harus bersabar maksimal.
Pemasangan pagar yang sudah jadi, serta perakitan lambung kapal itu sendiri, harus dilakukan dengan lunas kapal masa depan menghadap ke atas. Setelah bodi dipangkas, Anda bisa memasang pembangkit listrik. Untuk operasi ini, Anda memerlukan poros berukuran 800 kali 800. Setelah sistem kendali terhubung ke mesin, momen paling menarik dalam keseluruhan proses dimulai - menguji perahu dalam kondisi nyata.
Kondisi jaringan jalan raya yang kurang memuaskan dan hampir tidak adanya infrastruktur jalan raya di sebagian besar jalur regional memaksa kita untuk mencari kendaraan yang beroperasi dengan prinsip fisik yang berbeda. Salah satu sarana tersebut adalah hovercraft yang mampu mengangkut orang dan kargo dalam kondisi off-road.
Hovercraft yang dibawanya nyaring istilah teknis“Hovercraft” berbeda dari model perahu dan mobil tradisional tidak hanya karena kemampuannya untuk bergerak di permukaan apa pun (kolam, ladang, rawa, dll.), tetapi juga dalam kemampuannya untuk mengembangkan kecepatan yang layak. Satu-satunya persyaratan untuk “jalan” semacam itu adalah jalan tersebut harus lebih atau kurang mulus dan relatif lunak.
Namun, penggunaan bantalan udara oleh kapal segala medan membutuhkan biaya energi yang cukup besar, yang pada gilirannya menyebabkan peningkatan konsumsi bahan bakar yang signifikan. Pengoperasian hovercraft (hovercraft) didasarkan pada kombinasi prinsip fisik berikut:
- Tekanan spesifik rendah dari hovercraft di permukaan tanah atau air.
- Gerakan kecepatan tinggi.
Faktor ini memiliki penjelasan yang cukup sederhana dan logis. Luas permukaan kontak (bagian bawah peralatan dan, misalnya, tanah) sesuai dengan atau melebihi luas hovercraft. Secara teknis, kendaraan secara dinamis menciptakan jumlah daya dorong pendukung yang dibutuhkan.
Tekanan berlebihan yang diciptakan dalam perangkat khusus mengangkat mesin dari penyangga ke ketinggian 100-150 mm. Bantalan udara inilah yang mengganggu kontak mekanis permukaan dan meminimalkan resistensi gerakan maju SVP pada bidang horizontal.
Meskipun memiliki kemampuan pergerakan yang cepat dan, yang terpenting, ekonomis, cakupan penerapan hovercraft di permukaan bumi sangat terbatas. Area aspal, batuan keras dengan adanya limbah industri atau batuan keras sama sekali tidak cocok untuk itu, karena risiko kerusakan pada elemen utama hovercraft - bagian bawah bantalan - meningkat secara signifikan.
Oleh karena itu, rute hovercraft yang optimal dapat dianggap sebagai rute di mana Anda perlu banyak berenang dan sedikit berkendara di berbagai tempat. Di beberapa negara, seperti Kanada, hovercraft digunakan oleh tim penyelamat. Menurut beberapa laporan, perangkat desain ini digunakan oleh tentara beberapa negara anggota NATO.
Mengapa Anda ingin membuat hovercraft dengan tangan Anda sendiri? Ada beberapa alasan:
Itu sebabnya SVP belum tersebar luas. Memang, Anda bisa membeli ATV atau mobil salju sebagai mainan mahal. Pilihan lainnya adalah membuat gerbong perahu sendiri.
Memilih diagram kerja, perlu diputuskan desain perumahan yang secara optimal memenuhi kondisi teknis yang diberikan. Catatan, hovercraft do-it-yourself dengan gambar perakitan elemen buatan sendiri sangat mungkin untuk dibuat.
Sumber daya khusus berlimpah dengan gambar hovercraft buatan sendiri yang sudah jadi. Analisis uji praktik menunjukkan bahwa pilihan paling sukses yang memenuhi kondisi yang timbul ketika bergerak di air dan tanah adalah bantal yang dibentuk dengan metode ruang.
Memilih bahan untuk yang utama elemen struktural hovercraft - tubuh, pertimbangkan beberapa kriteria penting. Pertama, kesederhanaan dan kemudahan pemrosesan. Kedua, kecil berat jenis bahan. Parameter inilah yang memastikan bahwa hovercraft tersebut termasuk dalam kategori “amfibi”, yakni tidak ada risiko banjir jika terjadi. pemberhentian darurat kapal.
Biasanya, kayu lapis 4 mm digunakan untuk membuat bodi, dan struktur atasnya terbuat dari plastik busa. Hal ini secara signifikan mengurangi bobot mati struktur. Setelah menempelkan permukaan luar dengan penoplex dan pengecatan selanjutnya, model memperoleh fitur aslinya penampilan asli. Digunakan untuk kaca kabin bahan polimer, dan elemen lainnya ditekuk dari kawat.
Membuat apa yang disebut rok membutuhkan kain padat dan tahan air yang terbuat dari serat polimer. Setelah dipotong, bagian-bagiannya dijahit dengan jahitan ganda yang rapat, dan pengeleman dilakukan menggunakan lem tahan air. Hal ini memastikan tidak hanya tingkat keandalan desain yang tinggi, tetapi juga memungkinkan Anda untuk bersembunyi mata yang mengintip sambungan instalasi.
Desain pembangkit listrik mengasumsikan kehadiran dua mesin: berbaris dan memaksa. Mereka dilengkapi dengan motor listrik tanpa sikat dan baling-baling dua bilah. Proses pengelolaannya dilakukan oleh regulator khusus.
Tegangan suplai disuplai dari dua baterai, total kapasitasnya adalah 3.000 miliampere per jam. Pada tingkat pengisian maksimum, hovercraft dapat dioperasikan selama 25-30 menit.
Perhatian, hanya HARI INI!
Pembangunan kendaraan yang memungkinkan pergerakan baik di darat maupun di air didahului dengan mengenal sejarah penemuan dan penciptaan amfibi asli - kapal berbantalan udara(AVP), studi tentang struktur fundamentalnya, perbandingan berbagai desain dan skema.
Untuk tujuan ini, saya mengunjungi banyak situs Internet para peminat dan pencipta WUA (termasuk situs asing), dan bertemu langsung dengan beberapa di antaranya.
Pada akhirnya, prototipe kapal yang direncanakan diambil oleh Hovercraft Inggris (“kapal terapung” - begitulah sebutan AVP di Inggris), dibuat dan diuji oleh penggemar lokal. Kendaraan domestik kami yang paling menarik dari jenis ini sebagian besar diciptakan untuk lembaga penegak hukum, dan di tahun terakhir- untuk tujuan komersial, memiliki dimensi besar, dan karenanya tidak cocok untuk produksi amatir.
Hovercraft saya (saya menyebutnya “Aerojeep”) memiliki tiga tempat duduk: pilot dan penumpangnya disusun dalam bentuk T, seperti pada sepeda roda tiga: pilot di depan di tengah, dan penumpang di belakang di samping masing-masing. lainnya, satu di samping yang lain. Mesin ini bermesin tunggal, dengan aliran udara terbagi, yang mana panel khusus dipasang di saluran melingkarnya sedikit di bawah bagian tengahnya.
| Data teknis hovercraft | |
|---|---|
| Dimensi keseluruhan, mm: | |
| panjang | 3950 |
| lebar | 2400 |
| tinggi | 1380 |
| Tenaga mesin, l. Dengan. | 31 |
| Berat, kg | 150 |
| Kapasitas beban, kg | 220 |
| Kapasitas bahan bakar, l | 12 |
| Konsumsi bahan bakar, l/jam | 6 |
| Hambatan yang harus diatasi: | |
| naik, derajat. | 20 |
| gelombang, m | 0,5 |
| Kecepatan jelajah, km/jam: | |
| di air | 50 |
| di tanah | 54 |
| di atas es | 60 |
Ini terdiri dari tiga bagian utama: unit mesin baling-baling dengan transmisi, bodi fiberglass dan "rok" - pagar fleksibel untuk bagian bawah bodi - "sarung bantal" bantalan udara, bisa dikatakan begitu.
 1 - segmen (kain tebal); 2 - gerigi tambatan (3 buah); 3 - pelindung angin; 4 - strip samping untuk mengencangkan segmen; 5 - pegangan (2 buah); 6 - pagar baling-baling; 7 - saluran dering; 8 - kemudi (2 buah); 9 - tuas kendali roda kemudi; 10 - akses palka ke tangki bensin dan baterai; 11 - kursi pilot; 12 - sofa penumpang; 13 - selubung mesin; 14 - mesin; 15 - kulit terluar; 16 - pengisi (busa); 17 - cangkang bagian dalam; 18 - panel pemisah; 19 - baling-baling; 20 - hub baling-baling; 21 - sabuk waktu; 22 - simpul untuk mengencangkan bagian bawah segmen. perbesar, 2238x1557, 464 KB |
lambung kapal hovercraft
Bentuknya ganda: fiberglass, terdiri dari kulit bagian dalam dan luar.
Kulit terluar mempunyai konfigurasi yang cukup sederhana - sisinya hanya miring (sekitar 50° terhadap horizontal) tanpa dasar - rata di hampir seluruh lebarnya dan sedikit melengkung di bagian atasnya. Haluannya membulat, dan bagian belakangnya tampak seperti jendela di atas pintu yang miring. Di bagian atas, di sepanjang perimeter kulit terluar, alur lubang lonjong dipotong, dan di bagian bawah, dari luar, kabel yang menutupi cangkang dipasang dengan baut mata untuk memasang bagian bawah segmen ke dalamnya. .
Konfigurasi cangkang bagian dalam lebih kompleks daripada cangkang luar, karena cangkang bagian dalam memiliki hampir semua elemen kapal kecil (katakanlah, sampan atau perahu): bagian samping, bagian bawah, pagar kapal yang melengkung, dek kecil di haluan (hanya bagian bagian atas jendela di atas pintu di buritan hilang) - sementara diselesaikan sebagai satu detail. Selain itu, di tengah kokpit, terowongan yang dibentuk terpisah dengan tabung di bawah jok pengemudi direkatkan ke bagian bawah, yang menampung tangki bahan bakar dan baterai, serta kabel throttle dan kabel kontrol kemudi.
Pada bagian belakang cangkang dalam terdapat semacam kotoran, terangkat dan terbuka di bagian depan. Ini berfungsi sebagai dasar saluran annular untuk baling-baling, dan dek jumpernya berfungsi sebagai pemisah aliran udara, sebagian (aliran pendukung) diarahkan ke bukaan poros, dan bagian lainnya digunakan untuk menciptakan gaya traksi propulsi. .
Semua elemen bodi: cangkang dalam dan luar, terowongan dan saluran annular direkatkan pada matriks yang terbuat dari alas kaca setebal 2 mm pada resin poliester. Tentu saja, resin ini lebih rendah daripada vinil ester dan resin epoksi dalam hal daya rekat, tingkat filtrasi, penyusutan, dan pelepasan zat berbahaya saat dikeringkan, tetapi resin ini memiliki keunggulan harga yang tidak dapat disangkal - harganya jauh lebih murah, yang penting . Bagi yang berniat menggunakan resin tersebut, izinkan saya mengingatkan Anda bahwa ruangan tempat pekerjaan itu dilakukan harus ada ventilasi yang baik dan suhu minimal 22°C.
Matriks dibuat terlebih dahulu sesuai dengan model utama dari alas kaca yang sama pada resin poliester yang sama, hanya saja ketebalan dindingnya lebih besar yaitu 7-8 mm (untuk cangkang badan - sekitar 4 mm). Sebelum menempelkan elemen dengan permukaan kerja matriks tersebut dengan hati-hati menghilangkan semua kekasaran dan gerinda, dan ditutup tiga kali dengan lilin yang diencerkan dalam terpentin dan dipoles. Setelah itu, diaplikasikan ke permukaan dengan semprotan (atau roller) lapisan tipis(hingga 0,5 mm) gelcoat (pernis berwarna) dengan warna kuning yang dipilih.
Setelah kering, proses pengeleman cangkang dimulai dengan menggunakan teknologi berikut. Pertama, dengan menggunakan roller, permukaan lilin matriks dan sisi alas kaca dengan pori-pori lebih kecil dilapisi dengan resin, kemudian alas diletakkan di atas matriks dan digulung hingga udara benar-benar hilang dari bawah lapisan (jika diperlukan, Anda dapat membuat celah kecil pada matras). Dengan cara yang sama, lapisan alas kaca berikutnya diletakkan dengan ketebalan yang diperlukan (4-5 mm), dengan pemasangan bagian tertanam (logam dan kayu) jika diperlukan. Tutup berlebih di sepanjang tepinya terpotong saat menempelkan "basah ke tepi".
Setelah resin mengeras, cangkang mudah dikeluarkan dari matriks dan diproses: ujung-ujungnya dibalik, alur dipotong, dan lubang dibor.
Untuk memastikan Aerojeep tidak dapat tenggelam, potongan plastik busa (misalnya, furnitur) direkatkan ke cangkang bagian dalam, hanya menyisakan saluran untuk saluran udara di sekelilingnya yang bebas. Potongan plastik busa direkatkan dengan resin, dan ditempelkan pada cangkang bagian dalam dengan potongan alas kaca, juga dilumasi dengan resin.
Setelah membuat cangkang luar dan dalam secara terpisah, keduanya disambung, diikat dengan klem dan sekrup sadap sendiri, lalu disambung (direkatkan) di sekelilingnya dengan potongan berlapis. resin poliester alas kaca yang sama dengan lebar 40-50 mm tempat cangkangnya dibuat. Setelah itu, tubuh dibiarkan sampai resin terpolimerisasi sepenuhnya.
Sehari kemudian, strip duralumin dengan penampang 30x2 mm dipasang pada sambungan atas cangkang di sepanjang perimeter dengan paku keling buta, memasangnya secara vertikal (lidah segmen dipasang di atasnya). Pelari kayu berukuran 1500x90x20 mm (panjang x lebar x tinggi) direkatkan pada bagian bawah dengan jarak 160 mm dari tepi. Satu lapisan alas kaca direkatkan di atas pelari. Dengan cara yang sama, hanya dari dalam cangkang, di bagian belakang kokpit, dibuat alasnya lempengan kayu di bawah mesin.
Perlu dicatat bahwa menggunakan teknologi yang sama yang digunakan untuk membuat cangkang luar dan dalam, elemen-elemen yang lebih kecil direkatkan: cangkang dalam dan luar dari diffuser, roda kemudi, tangki bensin, casing mesin, deflektor angin, terowongan dan kursi pengemudi. Bagi yang baru mulai mengerjakan fiberglass, saya sarankan mempersiapkan pembuatan perahu dari elemen-elemen kecil ini. Massa total badan fiberglass beserta diffuser dan kemudinya sekitar 80 kg.
Tentu saja, produksi lambung kapal semacam itu juga dapat dipercayakan kepada spesialis – perusahaan yang memproduksi perahu dan perahu fiberglass. Untungnya, ada banyak dari mereka di Rusia, dan biayanya sebanding. Namun, dalam proses produksi sendiri, Anda akan dapat memperoleh pengalaman yang diperlukan dan kesempatan untuk lebih jauh memodelkan dan menciptakan diri Anda sendiri. berbagai elemen dan struktur fiberglass.
Hovercraft bertenaga baling-baling
Ini termasuk mesin, baling-baling dan transmisi yang mentransmisikan torsi dari yang pertama ke yang kedua.
Mesin yang digunakan adalah BRIGGS & STATTION, diproduksi di Jepang dengan lisensi Amerika: 2 silinder, berbentuk V, empat langkah, 31 hp. Dengan. pada 3600 rpm. Masa pakai yang dijamin adalah 600 ribu jam. Starter dilakukan dengan starter elektrik, dari aki, dan busi bekerja dari magneto.
Mesin dipasang di bagian bawah bodi Aerojeep, dan sumbu hub baling-baling dipasang di kedua ujungnya ke braket di tengah diffuser, yang diangkat di atas bodi. Transmisi torsi dari poros keluaran mesin ke hub dilakukan melalui sabuk bergigi. Katrol penggerak dan penggerak, seperti sabuk, bergigi.
Meski bobot mesinnya tidak begitu besar (sekitar 56 kg), namun letaknya yang berada di bawah secara signifikan menurunkan pusat gravitasi kapal, sehingga berdampak positif pada kestabilan dan kemampuan manuver alat berat, khususnya “aeronautika”. satu.
Gas buang dibuang ke aliran udara yang lebih rendah.
Alih-alih memasang mesin Jepang, Anda dapat menggunakan mesin domestik yang sesuai, misalnya, dari mobil salju Buran, Lynx, dan lainnya. Omong-omong, untuk AVP satu atau dua tempat duduk, mesin yang lebih kecil dengan tenaga sekitar 22 hp cukup cocok. Dengan.
Baling-balingnya berbilah enam, dengan kemiringan bilah yang tetap (sudut serang diatur di darat).
 1 - dinding; 2 - tutup dengan lidah. |
Saluran annular baling-baling juga harus dianggap sebagai bagian integral dari instalasi mesin baling-baling, meskipun alasnya (sektor bawah) merupakan bagian integral dengan cangkang bagian dalam rumahan. Saluran annular, seperti halnya badan, juga terbuat dari komposit, direkatkan dari cangkang luar dan dalam. Tepat di tempat sektor bawahnya bergabung dengan sektor atas, panel pemisah fiberglass dipasang: panel ini memisahkan aliran udara yang dihasilkan oleh baling-baling (dan, sebaliknya, menghubungkan dinding sektor bawah di sepanjang tali busur).
Mesinnya, terletak di jendela di atas pintu kokpit (di belakang bagian belakang kursi penumpang), bagian atasnya ditutupi dengan kap fiberglass, dan baling-balingnya, selain diffuser, juga ditutupi dengan kisi-kisi kawat di bagian depan.
Pagar elastis lembut dari hovercraft (rok) terdiri dari bagian-bagian yang terpisah tetapi identik, dipotong dan dijahit dari bahan padat kain ringan. Sebaiknya kainnya anti air, tidak mengeras dalam cuaca dingin dan tidak membiarkan udara masuk. Saya menggunakan bahan Vinyplan buatan Finlandia, tetapi kain jenis percale dalam negeri cukup cocok. Pola ruasnya sederhana, dan Anda bahkan bisa menjahitnya dengan tangan.
Setiap segmen melekat pada tubuh sebagai berikut. Lidah ditempatkan di atas batang vertikal samping, dengan tumpang tindih 1,5 cm; di atasnya terdapat lidah bagian yang berdekatan, dan keduanya, pada titik tumpang tindih, dipasang ke palang dengan klip buaya khusus, hanya saja tanpa gigi. Begitu seterusnya di sekeliling Aerojeep. Untuk keandalannya, Anda juga bisa memasang klip di tengah lidah. Dua sudut bawah Segmen tersebut digantung secara bebas menggunakan klem nilon pada kabel yang membungkus bagian bawah kulit terluar rumahan.
Desain rok komposit ini memudahkan Anda mengganti bagian yang rusak, yang akan memakan waktu 5-10 menit. Dapat dikatakan bahwa desain tersebut dapat dioperasikan ketika hingga 7% segmen mengalami kegagalan. Totalnya, hingga 60 buah ditempatkan di rok.
Prinsip gerakan kapal berbantalan udara Berikutnya. Setelah mesin dihidupkan dan dalam keadaan idle, perangkat tetap di tempatnya. Saat kecepatan meningkat, baling-baling mulai menggerakkan aliran udara yang lebih kuat. Sebagiannya (besar) menciptakan gaya dorong dan memberikan gerakan maju pada perahu. Bagian aliran lainnya mengalir di bawah panel pemisah ke saluran udara samping lambung (ruang kosong antara cangkang hingga bagian paling haluan), dan kemudian melalui lubang-lubang di cangkang terluar, aliran tersebut memasuki segmen-segmen secara merata. Aliran ini, bersamaan dengan dimulainya gerakan, menciptakan bantalan udara di bawah dasar, mengangkat peralatan di atas permukaan di bawahnya (baik itu tanah, salju, atau air) beberapa sentimeter.
Rotasi Aerojeep dilakukan oleh dua kemudi, yang membelokkan aliran udara “maju” ke samping. Roda kemudi dikendalikan dari tuas kolom kemudi tipe sepeda motor berlengan ganda, melalui kabel Bowden yang membentang di sepanjang sisi kanan antara cangkang hingga salah satu roda kemudi. Roda kemudi lainnya dihubungkan ke roda pertama dengan batang kaku.
Tuas pengatur throttle karburator (analog dengan pegangan throttle) juga dipasang pada pegangan kiri tuas lengan ganda.
Untuk mengoperasikan hovercraft, Anda harus mendaftarkannya ke inspeksi negara bagian setempat untuk kapal kecil (GIMS) dan mendapatkan tiket kapal. Untuk memperoleh sertifikat hak mengoperasikan kapal, Anda juga harus menyelesaikan kursus pelatihan cara mengoperasikan kapal.
Namun kursus-kursus tersebut pun masih belum memiliki instruktur untuk mengemudikan hovercraft. Oleh karena itu, setiap pilot harus menguasai pengelolaan AVP secara mandiri, mendapatkan pengalaman yang relevan sedikit demi sedikit.
Karakteristik kecepatan tinggi dan kemampuan amfibi hovercraft, serta kesederhanaan komparatif desainnya, menarik perhatian desainer amatir. Dalam beberapa tahun terakhir, banyak P3A kecil bermunculan, dibangun secara mandiri dan digunakan untuk olahraga, pariwisata atau perjalanan bisnis.
Di beberapa negara, seperti Inggris, Amerika Serikat dan Kanada, serial produksi industri WUA kecil; Kami menawarkan perangkat atau kit suku cadang yang sudah jadi untuk perakitan sendiri.
AVP olahraga pada umumnya kompak, desainnya sederhana, memiliki sistem pengangkatan dan pergerakan yang independen satu sama lain, dan dapat dengan mudah dipindahkan baik di atas tanah maupun di atas air. Ini sebagian besar adalah kendaraan satu kursi dengan sepeda motor karburator atau mesin mobil ringan berpendingin udara.
WUA wisata memiliki desain yang lebih kompleks. Biasanya memiliki dua atau empat tempat duduk, dirancang untuk perjalanan yang relatif jauh dan, karenanya, memiliki rak bagasi, tangki bahan bakar berkapasitas besar, dan perangkat untuk melindungi penumpang dari cuaca buruk.
Untuk tujuan ekonomi, platform kecil digunakan, yang disesuaikan untuk mengangkut terutama barang-barang pertanian melalui medan yang kasar dan berawa.
Karakter utama
AVP amatir dicirikan oleh dimensi utama, massa, diameter supercharger dan baling-baling, serta jarak dari pusat massa AVP ke pusat gaya hambat aerodinamisnya.Di meja 1 membandingkan data teknis terpenting dari AVP amatir Inggris terpopuler. Tabel ini memungkinkan Anda menavigasi berbagai nilai parameter individual dan menggunakannya untuk analisis komparatif dengan proyek Anda sendiri.
WUA paling ringan memiliki berat sekitar 100 kg, yang terberat - lebih dari 1000 kg. Tentu saja, semakin kecil massa perangkat, semakin sedikit tenaga mesin yang dibutuhkan untuk menggerakkannya, atau semakin tinggi pertunjukan dapat dicapai dengan konsumsi daya yang sama.
Di bawah ini adalah data paling umum tentang massa masing-masing komponen yang membentuk massa total AVP amatir: mesin karburator berpendingin udara - 20-70 kg; peniup aksial. (pompa) - 15 kg, pompa sentrifugal - 20 kg; baling-baling - 6-8 kg; rangka motor - 5-8 kg; transmisi - 5-8 kg; nosel cincin baling-baling - 3-5 kg; kontrol - 5-7 kg; tubuh - 50-80 kg; tangki bahan bakar dan saluran gas - 5-8 kg; kursi - 5kg.
Total daya dukung ditentukan dengan perhitungan tergantung pada jumlah penumpang, jumlah kargo yang diangkut, cadangan bahan bakar dan minyak yang diperlukan untuk menjamin jarak jelajah yang dibutuhkan.
Sejalan dengan penghitungan massa AVP, diperlukan penghitungan posisi pusat gravitasi yang akurat, karena performa berkendara, stabilitas, dan kemampuan pengendalian perangkat bergantung pada hal ini. Syarat utamanya adalah resultan gaya-gaya yang mendukung bantalan udara melewati pusat gravitasi umum (CG) peralatan. Perlu diperhatikan bahwa semua massa yang berubah nilainya selama pengoperasian (seperti bahan bakar, penumpang, kargo) harus ditempatkan dekat dengan CG perangkat agar tidak menyebabkan pergerakannya.
Pusat gravitasi perangkat ditentukan dengan perhitungan sesuai dengan gambar proyeksi samping perangkat, di mana pusat gravitasi masing-masing unit, komponen struktural penumpang dan kargo diplot (Gbr. 1). Mengetahui massa G i dan koordinat (relatif terhadap sumbu koordinat) x i dan y i dari pusat gravitasinya, kita dapat menentukan posisi CG seluruh peralatan dengan menggunakan rumus:
AVP amatir yang dirancang harus memenuhi persyaratan operasional, desain dan teknologi tertentu. Dasar pembuatan desain dan konstruksi P3A jenis baru, pertama-tama, adalah data awal dan spesifikasi teknis, yang menentukan jenis peralatan, tujuannya, berat total, daya dukung, dimensi, jenis pembangkit listrik utama, karakteristik mengemudi dan fitur spesifik.
P3A wisata dan olah raga, serta jenis P3A amatir lainnya, diharuskan mudah dibuat, menggunakan bahan dan rakitan yang mudah didapat dalam desainnya, serta sepenuhnya aman dalam pengoperasiannya.
Membicarakan tentang karakteristik mengemudi, menyiratkan ketinggian AVP yang melayang dan kemampuan mengatasi rintangan yang terkait dengan kualitas ini, kecepatan maksimum dan respons throttle, serta jarak pengereman, stabilitas, pengendalian, dan jangkauan.
Dalam desain AVP, bentuk bodi memainkan peran mendasar (Gbr. 2), yang merupakan kompromi antara:
- a) kontur bulat pada denah yang dicirikan parameter terbaik bantalan udara sambil melayang di tempatnya;
- b) kontur berbentuk tetesan air mata, yang lebih disukai dari sudut pandang mengurangi hambatan aerodinamis saat bergerak;
- c) bentuk lambung yang runcing ke hidung (“berbentuk paruh”), optimal dari sudut pandang hidrodinamik saat bergerak di sepanjang permukaan air yang kasar;
- d) bentuk yang optimal untuk keperluan operasional.
Menggunakan data statistik pada struktur yang ada, yang sesuai dengan tipe AVP yang baru dibuat, perancang harus menetapkan:
- berat peralatan G, kg;
- luas bantalan udara S, m2;
- panjang, lebar dan bentuk badan pada denah;
- sistem pengangkat tenaga motor N v.p. ,kW;
- daya motor traksi motor N, kW.
- tekanan di bantalan udara P v.p. = G:S;
- kekuatan spesifik dari sistem pengangkatan q v.p. = G:N bab. .
- daya spesifik motor traksi q dv = G:N dv, dan juga mulai mengembangkan konfigurasi AVP.
Prinsip menciptakan bantalan udara, supercharger
Paling sering, ketika membangun AVP amatir, dua skema untuk membentuk bantalan udara digunakan: ruang dan nosel.Di sirkuit ruang, paling sering digunakan di desain sederhana, laju aliran volumetrik udara yang melewati jalur udara perangkat sama dengan laju aliran volumetrik supercharger
Di mana:
F adalah luas keliling celah antara permukaan penyangga dan tepi bawah badan peralatan, tempat keluarnya udara dari bawah peralatan, m 2 ; dapat didefinisikan sebagai hasil kali keliling pagar bantalan udara P dan jarak h e antara pagar dan permukaan penyangga; biasanya h 2 = 0,7 0,8 jam, di mana h adalah ketinggian peralatan yang melayang, m;
υ - kecepatan aliran udara dari bawah peralatan; dengan ketelitian yang cukup dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
dimana R v.p. - tekanan di bantalan udara, Pa; g - percepatan jatuh bebas, m/s 2 ; y - kepadatan udara, kg/m3.
Daya yang dibutuhkan untuk membuat bantalan udara di sirkuit ruang ditentukan oleh rumus perkiraan:
dimana R v.p. - tekanan di belakang supercharger (di penerima), Pa; η n - koefisien tindakan yang bermanfaat pompa konpresor.
Tekanan bantalan udara dan aliran udara merupakan parameter utama bantalan udara. Nilainya terutama bergantung pada ukuran peralatan, yaitu pada massa dan permukaan bantalan, pada ketinggian melayang, kecepatan gerakan, metode pembuatan bantalan udara, dan hambatan di jalur udara.
Hovercraft yang paling ekonomis adalah kendaraan dengan bantalan udara besar atau permukaan penahan beban yang besar, di mana tekanan minimum pada bantalan tersebut memungkinkan seseorang memperoleh daya dukung beban yang cukup besar. Namun, pembangunan mandiri peralatan berukuran besar dikaitkan dengan kesulitan dalam transportasi dan penyimpanan, dan juga dibatasi oleh kemampuan finansial perancang amatir. Saat mengurangi ukuran AVP, diperlukan peningkatan tekanan bantalan udara yang signifikan dan, oleh karena itu, peningkatan konsumsi daya.
Fenomena negatif, pada gilirannya, bergantung pada tekanan bantalan udara dan kecepatan aliran udara dari bawah perangkat: percikan saat bergerak di atas air dan debu saat bergerak di atas permukaan berpasir atau salju lepas.
Rupanya, desain P3A yang sukses, dalam arti tertentu, merupakan kompromi antara ketergantungan yang saling bertentangan seperti yang dijelaskan di atas.
Untuk mengurangi konsumsi daya untuk mengalirkan udara melalui saluran udara dari supercharger ke dalam rongga bantalan, maka harus memiliki hambatan aerodinamis yang minimal (Gbr. 3). Rugi-rugi daya yang tidak dapat dihindari ketika udara melewati saluran-saluran saluran udara ada dua jenis: rugi-rugi akibat pergerakan udara pada saluran lurus dengan penampang konstan dan rugi-rugi lokal selama pemuaian dan pembengkokan saluran.
Di saluran udara AVP amatir kecil, kerugian akibat pergerakan aliran udara sepanjang saluran lurus dengan penampang konstan relatif kecil karena kecilnya panjang saluran ini, serta perlakuan menyeluruh terhadap permukaannya. Kerugian ini dapat diperkirakan dengan menggunakan rumus:
dimana: λ - koefisien kehilangan tekanan per panjang saluran, dihitung sesuai dengan grafik yang ditunjukkan pada Gambar. 4, bergantung pada bilangan Reynolds Re=(υ·d):v, υ - kecepatan aliran udara di saluran, m/s; aku - panjang saluran, m; d - diameter saluran, m (jika saluran berbeda bagian bulat, maka d adalah diameter ekuivalen saluran silinder dalam luas penampang); v adalah koefisien viskositas kinematik udara, m 2 /s.
Kehilangan daya lokal yang terkait dengan peningkatan atau penurunan yang kuat pada penampang saluran dan perubahan signifikan dalam arah aliran udara, serta kerugian hisapan udara ke supercharger, nozel, dan kemudi merupakan biaya utama daya supercharger.
Di sini ζ m adalah koefisien kerugian lokal, bergantung pada bilangan Reynolds yang ditentukan parameter geometris sumber kehilangan dan laju aliran udara (Gbr. 5-8).
Supercharger pada AVP harus menciptakan tekanan udara tertentu pada bantalan udara, dengan mempertimbangkan konsumsi daya untuk mengatasi hambatan saluran terhadap aliran udara. Dalam beberapa kasus, sebagian aliran udara juga digunakan untuk menghasilkan gaya dorong horizontal perangkat guna memberikan pergerakan.
Tekanan total yang diciptakan oleh supercharger adalah jumlah tekanan statis dan dinamis:
Tergantung pada jenis AVP, luas bantalan udara, ketinggian angkat perangkat dan besarnya kerugian, komponen p sυ dan p dυ bervariasi. Hal ini menentukan pilihan jenis dan kinerja supercharger.
Dalam sirkuit bantalan udara ruang, tekanan statis p sυ yang diperlukan untuk menciptakan gaya angkat dapat disamakan dengan tekanan statis di belakang supercharger, yang kekuatannya ditentukan oleh rumus yang diberikan di atas.
Saat menghitung daya yang dibutuhkan supercharger AVP dengan penutup bantalan udara fleksibel (desain nosel), tekanan statis di belakang supercharger dapat dihitung menggunakan rumus perkiraan:
dimana: R v.p. - tekanan pada bantalan udara di bawah bagian bawah peralatan, kg/m2; kp adalah koefisien penurunan tekanan antara bantalan udara dan saluran (penerima), sama dengan k p =P p:P v.p. (P p - tekanan di saluran udara di belakang supercharger). Nilai k p berkisar antara 1,25 1,5.
Laju aliran volumetrik udara supercharger dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
Penyesuaian kinerja (laju aliran) supercharger AVP paling sering dilakukan dengan mengubah kecepatan putaran atau (lebih jarang) dengan membatasi aliran udara di saluran menggunakan peredam putar yang terletak di dalamnya.
Setelah dihitung kekuatan yang dibutuhkan supercharger, Anda perlu mencari mesin untuk itu; Paling sering, penghobi menggunakan mesin sepeda motor jika membutuhkan tenaga hingga 22 kW. Dalam hal ini, 0,7-0,8 diambil sebagai daya desain kekuatan maksimum mesin yang tertera pada paspor sepeda motor. Pendinginan mesin secara intensif dan pembersihan menyeluruh terhadap udara yang masuk melalui karburator perlu dilakukan. Penting juga untuk mendapatkan unit dengan bobot minimum, yang terdiri dari bobot mesin, transmisi antara supercharger dan mesin, serta bobot supercharger itu sendiri.
Tergantung pada jenis AVP, mesin dengan perpindahan 50 hingga 750 cm 3 digunakan.
Pada AVP amatir, supercharger aksial dan sentrifugal digunakan secara merata. Blower aksial ditujukan untuk struktur kecil dan sederhana, blower sentrifugal ditujukan untuk pompa udara dengan tekanan signifikan pada bantalan udara.
Blower aksial biasanya memiliki empat bilah atau lebih (Gambar 9). Biasanya terbuat dari kayu (blower empat bilah) atau logam (blower multi bilah). Jika mereka berasal paduan aluminium, kemudian rotor dapat dicor dan juga dilas; kamu bisa membuatnya struktur yang dilas dari lembaran baja. Kisaran tekanan yang dihasilkan oleh supercharger empat bilah aksial adalah 600-800 Pa (sekitar 1000 Pa dengan jumlah bilah yang banyak); Efisiensi supercharger ini mencapai 90%.
Blower sentrifugal terbuat dari konstruksi logam yang dilas atau dibentuk dari fiberglass. Bilahnya dibuat bengkok dari lembaran tipis atau dengan bagian yang diprofilkan. Blower sentrifugal menghasilkan tekanan hingga 3000 Pa, dan efisiensinya mencapai 83%.
Pemilihan kompleks traksi
Propulsor yang menghasilkan gaya dorong horizontal dapat dibagi menjadi tiga jenis: udara, air, dan roda (Gbr. 10).Penggerak udara berarti baling-baling jenis pesawat terbang dengan atau tanpa cincin nosel, supercharger aksial atau sentrifugal, serta unit propulsi pernafasan udara. Dalam desain yang paling sederhana, gaya dorong horizontal terkadang dapat dibuat dengan memiringkan AVP dan menggunakan komponen horizontal yang dihasilkan dari gaya aliran udara yang mengalir dari bantalan udara. Perangkat penggerak udara cocok untuk kendaraan amfibi yang tidak bersentuhan dengan permukaan pendukung.
Jika kita berbicara tentang WUA yang hanya bergerak di atas permukaan air, maka baling-baling atau penggerak jet air dapat digunakan. Dibandingkan dengan mesin udara, propulsor ini memungkinkan memperoleh daya dorong yang jauh lebih besar untuk setiap kilowatt daya yang dikeluarkan.
Perkiraan nilai gaya dorong yang dikembangkan oleh berbagai propulsor dapat diperkirakan dari data yang ditunjukkan pada Gambar. sebelas.
Saat memilih elemen baling-baling, semua jenis hambatan yang timbul selama pergerakan baling-baling harus diperhitungkan. Tarikan aerodinamis dihitung menggunakan rumus
Ketahanan air akibat terbentuknya gelombang pada saat P3A bergerak di dalam air dapat dihitung dengan menggunakan rumus
Di mana:
V - kecepatan pergerakan WUA, m/s; G adalah massa AVP, kg; L adalah panjang bantalan udara, m; ρ - massa jenis air, kg s 2 / m 4 (pada suhu air laut+4°C adalah 104, sungai - 102);
C x adalah koefisien hambatan aerodinamis, tergantung pada bentuk kendaraan; ditentukan dengan membersihkan model AVP di terowongan angin. Kira-kira kita dapat mengambil C x =0,3±0,5;
S adalah luas penampang WUA - proyeksinya pada bidang yang tegak lurus arah pergerakan, m 2 ;
E adalah koefisien hambatan gelombang, bergantung pada kecepatan airfoil (bilangan Froude Fr=V:√ g·L) dan rasio dimensi bantalan udara L:B (Gbr. 12).
Sebagai contoh pada tabel. Gambar 2 menunjukkan perhitungan hambatan tergantung kecepatan gerak suatu alat dengan panjang L = 2,83 m dan B = 1,41 m.
Mengetahui hambatan terhadap pergerakan perangkat, dimungkinkan untuk menghitung daya mesin yang diperlukan untuk memastikan pergerakannya pada kecepatan tertentu (dalam contoh ini, 120 km/jam), dengan mengambil efisiensi baling-baling η p sama dengan 0,6, dan transmisi efisiensi dari mesin ke baling-baling η p =0 ,9:
Baling-baling dua bilah paling sering digunakan sebagai alat penggerak udara untuk AVP amatir (Gbr. 13).
Bagian kosong untuk sekrup semacam itu dapat direkatkan dari pelat kayu lapis, abu atau pinus. Bagian tepi, serta ujung bilah, yang terkena aksi mekanis partikel padat atau pasir yang tersedot bersama aliran udara, dilindungi oleh bingkai yang terbuat dari lembaran kuningan.
Baling-baling empat bilah juga digunakan. Jumlah bilah tergantung pada kondisi pengoperasian dan tujuan baling-baling - untuk mengembangkan kecepatan tinggi atau menciptakan gaya traksi yang signifikan pada saat peluncuran. Baling-baling berbilah dua dengan bilah lebar juga dapat memberikan traksi yang cukup. Gaya dorong, sebagai suatu peraturan, meningkat jika baling-baling beroperasi dalam cincin nosel yang diprofilkan.
Baling-baling yang sudah jadi harus diseimbangkan, terutama secara statis, sebelum dipasang pada poros motor. Jika tidak, getaran akan terjadi saat diputar, yang dapat menyebabkan kerusakan pada seluruh perangkat. Menyeimbangkan dengan akurasi 1 g sudah cukup untuk amatir. Selain menyeimbangkan baling-baling, periksa runoutnya relatif terhadap sumbu rotasi.
Tata letak umum
Salah satu tugas utama perancang adalah menghubungkan semua unit menjadi satu kesatuan fungsional. Dalam merancang suatu kendaraan, perancang wajib menyediakan ruang di dalam lambung untuk awak kapal dan penempatan unit sistem pengangkat dan penggerak. Penting untuk menggunakan desain AVP yang sudah dikenal sebagai prototipe. Pada Gambar. Gambar 14 dan 15 menunjukkan diagram desain dua WUA buatan amatir.Di sebagian besar P3A, badan merupakan elemen penahan beban, suatu struktur tunggal. Ini berisi unit pembangkit listrik utama, saluran udara, perangkat kontrol dan kabin pengemudi. Kabin pengemudi akan ditempatkan di haluan atau bagian tengah kendaraan, tergantung di mana letak supercharger - di belakang kabin atau di depannya. Jika AVP multi-kursi, kabin biasanya terletak di bagian tengah perangkat, yang memungkinkannya dioperasikan dengan jumlah orang berbeda di dalamnya tanpa mengubah posisi.
Pada AVP amatir kecil, kursi pengemudi paling sering terbuka, bagian depannya dilindungi oleh kaca depan. Perangkat memiliki lebih banyak desain yang kompleks(tipe turis) kabin ditutup dengan kubah yang terbuat dari plastik transparan. Untuk menampung perlengkapan dan perbekalan yang diperlukan, digunakan volume yang tersedia di sisi kabin dan di bawah kursi.
Dengan mesin udara, AVP dikendalikan menggunakan kemudi yang terletak di aliran udara di belakang baling-baling, atau perangkat pemandu yang dipasang di aliran udara yang mengalir dari mesin penggerak pernafasan udara. Pengendalian perangkat dari kursi pengemudi dapat berupa jenis penerbangan - menggunakan pegangan atau tuas roda kemudi, atau seperti di dalam mobil - dengan roda kemudi dan pedal.
Ada dua jenis sistem bahan bakar utama yang digunakan pada AVP amatir; dengan pasokan bahan bakar gravitasi dan dengan pompa bahan bakar tipe mobil atau penerbangan. Suku cadang sistem bahan bakar, seperti katup, filter, sistem oli dengan tangki (jika menggunakan mesin empat langkah), pendingin oli, filter, sistem pendingin air (jika mesin berpendingin air), biasanya dipilih dari pesawat yang ada. atau suku cadang mobil.
Gas buang dari mesin selalu dibuang ke bagian belakang kendaraan dan tidak pernah ke bantalan. Untuk mengurangi kebisingan yang ditimbulkan selama pengoperasian P3A terutama disekitarnya pemukiman, knalpot tipe mobil digunakan.
Pada desain paling sederhana, bodi bagian bawah berfungsi sebagai sasis. Peran sasis dapat dilakukan oleh pelari (atau pelari) kayu, yang mengambil beban saat bersentuhan dengan permukaan. Di WUA wisata, yang massanya lebih besar daripada WUA olah raga, dipasang sasis beroda, yang memfasilitasi pergerakan P3A saat berhenti. Biasanya digunakan dua roda, dipasang di samping atau sepanjang sumbu memanjang WUA. Roda bersentuhan dengan permukaan hanya setelah sistem pengangkatan berhenti beroperasi, ketika AVP menyentuh permukaan.
Bahan dan teknologi manufaktur
Untuk pembuatan struktur kayu, digunakan kayu pinus berkualitas tinggi, serupa dengan yang digunakan dalam konstruksi pesawat terbang, serta kayu lapis birch, abu, beech, dan kayu linden. Untuk merekatkan kayu digunakan lem tahan air dengan sifat fisik dan mekanik yang tinggi.Untuk pagar fleksibel, sebagian besar kain teknis digunakan; kain tersebut harus sangat tahan lama, tahan terhadap pelapukan dan kelembapan, serta gesekan.Di Polandia, kain tahan api yang dilapisi dengan polivinil klorida seperti plastik paling sering digunakan.
Penting untuk melakukan pemotongan dengan benar dan memastikan sambungan panel satu sama lain dengan hati-hati, serta pengikatannya ke perangkat. Untuk mengencangkan cangkang pagar fleksibel ke badan, strip logam digunakan, yang, dengan menggunakan baut, menekan kain secara merata ke badan perangkat.
Saat merancang bentuk selungkup bantalan udara yang fleksibel, kita tidak boleh melupakan hukum Pascal, yang menyatakan: tekanan udara menyebar ke segala arah dengan gaya yang sama. Oleh karena itu, cangkang pagar fleksibel dalam keadaan menggembung sebaiknya berbentuk silinder atau bola atau kombinasi keduanya.
Desain dan kekuatan perumahan
Gaya dari beban yang diangkut oleh perangkat, berat mekanisme pembangkit listrik, dll. ditransfer ke badan AVP, dan juga beban dari gaya eksternal, dampak bagian bawah pada gelombang dan tekanan pada bantalan udara. Struktur dasar Lambung AVP amatir paling sering berupa ponton datar, yang didukung oleh tekanan di bantalan udara, dan dalam mode berenang memberikan daya apung pada lambung. Tubuh terkena gaya terkonsentrasi, momen lentur dan torsi dari mesin (Gbr. 16), serta momen giroskopik dari bagian mekanisme yang berputar yang timbul saat AVP bermanuver.Yang paling banyak digunakan adalah dua tipe struktural lambung untuk AVP amatir (atau kombinasi keduanya):
- struktur rangka, ketika kekuatan keseluruhan lambung dipastikan dengan bantuan rangka datar atau spasial, dan kulit dimaksudkan hanya untuk menahan udara di jalur udara dan menciptakan volume daya apung;
- dengan kelongsong penahan beban, ketika kekuatan lambung secara keseluruhan terjamin kelongsong luar, bekerja sama dengan himpunan memanjang dan melintang.
Desain kabin dan kacanya harus memungkinkan pengemudi dan penumpang keluar dari kabin dengan cepat, terutama jika terjadi kecelakaan atau kebakaran. Lokasi jendela harus disediakan oleh pengemudi ulasan yang bagus: garis pengamatan harus berada antara 15° ke bawah dan 45° ke atas dari garis horizontal; visibilitas lateral harus setidaknya 90° di setiap sisi.
Transmisi tenaga ke baling-baling dan supercharger
Yang paling mudah untuk produksi amatir adalah V-belt dan penggerak rantai. Namun penggerak rantai hanya digunakan untuk menggerakkan baling-baling atau supercharger yang sumbu putarannya terletak mendatar, itupun hanya jika memungkinkan untuk memilih sproket sepeda motor yang sesuai, karena pembuatannya cukup sulit.Dalam kasus transmisi sabuk-V, untuk memastikan ketahanan sabuk, diameter puli harus dipilih maksimal, namun kecepatan keliling sabuk tidak boleh melebihi 25 m/s.
Desain pagar pengangkat yang rumit dan fleksibel
Kompleks pengangkat terdiri dari unit peniup, saluran udara, penerima, dan penutup bantalan udara fleksibel (dalam sirkuit nosel). Saluran di mana udara disuplai dari blower ke selungkup fleksibel harus dirancang dengan mempertimbangkan persyaratan aerodinamis dan memastikan kehilangan tekanan minimal.Pagar fleksibel untuk P3A amatir biasanya memiliki bentuk dan desain yang disederhanakan. Pada Gambar. 18 contoh ditampilkan diagram desain pagar fleksibel dan cara memeriksa bentuk pagar fleksibel setelah dipasang pada badan perangkat. Pagar jenis ini memiliki elastisitas yang baik, dan karena bentuknya yang membulat, tidak menempel pada permukaan penyangga yang tidak rata.
Perhitungan supercharger baik aksial maupun sentrifugal cukup rumit dan hanya dapat dilakukan dengan menggunakan literatur khusus.
Perangkat kemudi, biasanya, terdiri dari roda kemudi atau pedal, sistem tuas (atau kabel kabel) yang terhubung ke kemudi vertikal, dan terkadang ke kemudi horizontal - lift.
Pengendaliannya dapat dibuat dalam bentuk setir mobil atau sepeda motor. Namun demikian, dengan mempertimbangkan kekhususan desain dan pengoperasian P3A sebagai pesawat terbang, lebih sering mereka menggunakan desain kontrol pesawat berupa tuas atau pedal. Dalam bentuknya yang paling sederhana (Gbr. 19), ketika pegangan dimiringkan ke samping, gerakan tersebut ditransmisikan melalui tuas yang terpasang pada pipa ke elemen kabel kabel kemudi dan kemudian ke kemudi. Gerakan maju dan mundur dari pegangan, yang dimungkinkan oleh desain berengselnya, disalurkan melalui pendorong yang berjalan di dalam tabung ke kabel elevator.
Dengan kontrol pedal, apapun desainnya, perlu diberikan kemampuan untuk menggerakkan tempat duduk atau pedal untuk menyesuaikan sesuai dengan karakteristik individu pengemudi. Tuas paling sering terbuat dari duralumin, pipa transmisi dipasang ke bodi menggunakan braket. Pergerakan tuas dibatasi oleh bukaan guntingan pada pemandu yang dipasang di sisi peralatan.
Contoh desain kemudi dalam hal penempatannya pada aliran udara yang dilemparkan oleh baling-baling ditunjukkan pada Gambar. 20.
Kemudi dapat berputar seluruhnya, atau terdiri dari dua bagian - bagian tetap (penstabil) dan bagian putar (bilah kemudi) dengan rasio persentase tali busur yang berbeda dari bagian-bagian ini. Profil penampang roda kemudi jenis apa pun harus simetris. Penstabil kemudi biasanya dipasang secara tetap pada bodi; Elemen penahan beban utama dari stabilizer adalah tiang, tempat bilah kemudi berengsel. Elevator, yang sangat jarang ditemukan di AVP amatir, dirancang berdasarkan prinsip yang sama dan terkadang bahkan sama persis dengan kemudi.
Elemen struktural yang mentransmisikan gerakan dari kontrol ke roda kemudi dan katup throttle mesin biasanya terdiri dari tuas, batang, kabel, dll. Dengan bantuan batang, sebagai suatu peraturan, gaya ditransmisikan ke dua arah, sedangkan kabel hanya berfungsi untuk traksi. Paling sering digunakan di WUA amatir sistem gabungan- dengan kabel dan bius.
Dari editor
Hovercraft semakin menarik perhatian pecinta olah raga motor air dan wisata. Dengan masukan daya yang relatif kecil, mereka memungkinkan Anda mencapai kecepatan tinggi; sungai-sungai yang dangkal dan tidak dapat dilalui dapat diakses oleh mereka; Hovercraft dapat melayang di atas tanah dan di atas es.Untuk pertama kalinya, kami memperkenalkan pembaca pada isu-isu merancang hovercraft kecil pada edisi ke-4 (1965), menerbitkan artikel oleh Yu.A.Budnitsky “Kapal Melonjak”. Garis besar singkat perkembangan hovercraft asing telah diterbitkan, termasuk deskripsi sejumlah hovercraft modern 1 dan 2 tempat duduk untuk olahraga dan rekreasi. Dengan pengalaman dibangun sendiri Para editor memperkenalkan peralatan tersebut kepada penduduk Riga O. O. Petersons di . Publikasi tentang desain amatir ini membangkitkan minat yang besar di kalangan pembaca kami. Banyak dari mereka ingin membuat amfibi yang sama dan meminta literatur yang diperlukan.
Tahun ini, penerbit Sudostroenie merilis buku karya insinyur Polandia Jerzy Ben, “Models and Amateur Hovercraft.” Di dalamnya Anda akan menemukan pemaparan tentang teori dasar terbentuknya bantalan udara dan mekanisme gerak di atasnya. Penulis memberikan perhitungan rasio yang diperlukan saat desain independen SVP paling sederhana, memperkenalkan tren dan prospek pembangunan dari jenis ini kapal. Buku ini memberikan banyak contoh desain hovercraft amatir (AHV) yang dibuat di Inggris, Kanada, Amerika Serikat, Prancis, dan Polandia. Buku ini ditujukan kepada banyak penggemar kapal buatan sendiri, pemodel kapal, dan penggemar perahu. Teksnya kaya akan ilustrasi dengan gambar, gambar, dan foto.
Majalah ini menerbitkan terjemahan singkat dari satu bab dari buku ini.
Empat hovercraft asing terpopuler
Pesawat ringan Amerika "Airskat-240"
Hovercraft sport ganda dengan susunan tempat duduk simetris melintang. Instalasi mekanis - mobil. dv. Volkswagen dengan tenaga 38 kW, menggerakkan supercharger empat bilah aksial dan baling-baling dua bilah dalam sebuah ring. Hovercraft dikendalikan sepanjang lintasannya menggunakan tuas yang terhubung ke sistem kemudi yang terletak di aliran di belakang baling-baling. Peralatan listrik 12 V. Start mesin - starter listrik. Dimensi perangkat adalah 4,4x1,98x1,42 m, luas bantalan udara - 7,8 m 2; diameter baling-baling 1,16 m, berat total - 463 kg, kecepatan maksimum di air 64 km/jam.Hovercraft Amerika dari Skimmers Inc.
Semacam skuter hovercraft satu tempat duduk. Desain perumahan didasarkan pada ide penggunaan kamera mobil. Mesin sepeda motor dua silinder dengan tenaga 4,4 kW. Dimensi perangkat adalah 2,9x1,8x0,9 m Area bantalan udara - 4,0 m 2; berat total - 181kg. Kecepatan maksimum - 29 km/jam.Hovercraft Inggris "Air Ryder"
Peralatan olahraga dua tempat duduk ini adalah salah satu yang paling populer di kalangan pembuat kapal amatir. Supercharger aksial digerakkan oleh mesin sepeda motor. volume kerja 250 cm3. Baling-balingnya berbilah dua, terbuat dari kayu; Didukung oleh motor 24 kW terpisah. Peralatan listrik dengan tegangan 12 V dengan baterai pesawat. Start mesin adalah starter elektrik. Perangkat ini memiliki dimensi 3,81x1,98x2,23 m; pembebasan tanah 0,03 m; naik 0,077 m; luas bantal 6,5 m2; berat kosong 181 kg. Mengembangkan kecepatan 57 km/jam di air, 80 km/jam di darat; mengatasi kemiringan hingga 15°.Tabel 1 menunjukkan data untuk modifikasi perangkat satu kursi.
SVP Bahasa Inggris "Hovercat"
Perahu wisata ringan untuk lima hingga enam orang. Ada dua modifikasi: "MK-1" dan "MK-2". Supercharger sentrifugal dengan diameter 1,1 m digerakkan oleh kendaraan. dv. Volkswagen memiliki perpindahan 1584 cm 3 dan mengkonsumsi daya sebesar 34 kW pada 3600 rpm.Pada modifikasi MK-1, pergerakannya dilakukan dengan menggunakan baling-baling berdiameter 1,98 m yang digerakkan oleh mesin kedua yang sejenis.
Pada modifikasi MK-2, mobil digunakan untuk traksi horizontal. dv. Porsche 912 dengan volume 1582 cm 3 dan tenaga 67 kW. Peralatan tersebut dikendalikan menggunakan kemudi aerodinamis yang ditempatkan pada aliran di belakang baling-baling. Peralatan listrik dengan tegangan 12 V. Dimensi perangkat 8,28 x 3,93 x 2,23 m Luas bantalan udara 32 m 2, berat total perangkat 2040 kg, kecepatan modifikasi "MK-1" - 47 km/jam, " MK-2" - 55 km/jam
Catatan
1. Metode sederhana untuk memilih baling-baling berdasarkan nilai hambatan, kecepatan rotasi, dan kecepatan maju yang diketahui diberikan dalam.2. Perhitungan sabuk-V dan penggerak rantai dapat dilakukan dengan menggunakan standar yang diterima secara umum di bidang teknik mesin dalam negeri.