Как сделать лодку с пропеллером

Как сделать аэроглиссер своими руками

Общие сведения об агрегате

Неплохими дополнительными характеристиками будет и то, что такое устройство отлично справляется с преодолением зарослей тростника, осоки и скоплений водорослей.

Однако такой силовой агрегат имеется далеко не у всех, а покупать его не всегда выгодно. Потому можно использовать, к примеру, мотор от японского мотоцикла. Самодельный аэроглиссер с таким типом устройства также будет достаточно хорош.

Выбор движущей детали

Одна очень важная особенность таких необычных лодок в том, что выбросы от работы силовых элементов они отводят не в воду, а в воздух. Специалисты в области экологии утверждают, что это намного лучше.

Шкивы для аэролодки

Следующими элементами являются два шкива. Один из них будет ведущим, а другой ведомым. Эти две детали также являются основными для сборки аэроглиссера своими руками. Вытачиваются шкивы из такого материала, как дюралюминий. После этого они подгоняются и подвергаются такой операции, как твердое анодирование. Первую деталь, то есть ведущий шкив, необходимо крепить к маховику, используя заклепки. Чтобы произвести монтаж второго шкива к двигателю, придется на его переднюю часть поместить плиту-проставку, изготовленную из стали толщиной 5 мм. На данной пластине необходимо установить консольную ось ведомого шкива. Он будет вращаться на оси, используя для этого два подшипника шарикового типа 204 и один 205. Между этими элементами располагаются дистанционные втулки, также изготовленные из дюралюминия.

Закрепление деталей

Ранее уже говорилось о том, что охлаждение в конструкции самодельных аэроглиссеров этого типа жидкостное. Тут важно отметить, что используется забортная вода, которая подается в рубашку охлаждения. Для забора жидкости используется самодельный насос, который выполнен на основе крыльчатки от электрического насоса «Кама».

Воздушный винт

Это тоже одна из основных деталей рассматриваемого типа плавсредства. Чтобы создать воздушный винт для аэроглиссера своими руками, необходимо понимать его конструкцию. Этот элемент является деревянным и моноблочным. Другими словами, для изготовления детали нужно использовать цельный брусок древесины. Тут стоит заметить, что найти такой брус, который не будет иметь дефектов в виде сучков или трещин, проблематично. Поэтому можно поступить иначе. Конструкторы предлагают брать несколько пластин, толщина которых будет не менее 10 мм и склеивать их при помощи эпоксидной смолы.

Прежде чем приступить к самому процессу склеивания, необходимо удостовериться, что слои древесины располагаются симметрично. Это необходимо сделать для того, чтобы избавить винт от возможных деформаций при дальнейшей эксплуатации. Уже готовая (склеенная) заготовка размечается по стандартному чертежу, который вешается в центр бруска и прибивается небольшим гвоздем. Далее нужно обвести имеющийся рисунок, а после этого перевернуть его на 180 градусов и обвести еще раз. Таким образом, можно получить проекции обеих лопастей.

Сборка конструкции винта

Стапель

Чтобы построить аэроглиссер своими руками, обязательно понадобится это приспособление. Он представляет собой тщательно выровненную доску, толщина которой составляет не менее 60 мм. Используется она для того, чтобы делать на ней пропилы глубиной до 20 мм. В полученные углубления вставляются нижние шаблоны профиля лопасти винта.

Корпус для аэролодки

Верхняя часть

Если говорить об изготовлении верхней части корпуса, то этот процесс практически ничем не отличается от сборки нижней части. Существенная разница заключается лишь в том, что она формируется не из фанерных шпангоутов, а из ранее подготовленных криволинейных реек. Отметим, что формирование корпуса осуществляется уже не на полу, а на непосредственно готовой и собранной нижней части корпуса. Тут стоит сказать, что можно избежать этой трудоемкой работы, если заниматься сборкой аэроглиссера из ПВХ лодки своими руками. Корпус у таких моделей уже готовый и представляет собой единую конструкцию.

Рама двигателя

Рассмотрим еще одну важную деталь. Это моторама двигателя. Она крепится к одному из шпангоутов. Элемент, к которому будет прикреплена рама, должен быть усилен. Его сечение должно быть увеличено. Также он должен иметь усиление в местах стыка реек. Сделать это можно при помощи фанерной косынки. Чтобы закрепить раму на поперечине, используется стальная труба квадратного сечения 40х40 мм. Для фиксации этого элемента используется раскос, который создается при помощи труб диаметром 22 мм. Для остекления дверей, если таковые имеются, используется оргстекло толщиной 4 мм.

В зависимости от надежности крепления рамы и планируемого использования судна, можно использовать различные силовые элементы. Некоторые берут двигатель от «Урала» для самодельного аэроглиссера. С этим компонентом можно также добиться неплохой мощности.

Немного о преимуществах

Естественно, что для получения популярности, необходимо обладать какими-либо преимуществами, которых нет у других видов плавательных средств. Для аэроглиссера такими качествами стали следующие несколько пунктов. Во-первых, протечка двигателя будет накапливаться не снаружи, а внутри. Во-вторых, управление такой небольшой лодкой приносит довольно много адреналина, так как скорость, которую она может развить, довольно велика. К тому же изготовление самодельных аэроглиссеров своими руками принесет немало радости тем, кто любит что-либо мастерить. Для рыбаков наиболее существенным перевесом является то, что на таком средстве передвижения можно бороздить практически любые водные просторы, а тихая работа позволяет бесшумно подплывать к местам обитания рыбы.

Управление

На сегодняшний день в таких устройствах используется не прямая передача управления, а ременная или редукторная. Преимуществами обеих систем стало то, что они корректируют подачу топлива к двигателю и движение руля.

Также стоит отметить, что некоторые рыбаки или просто любители путешествовать таким способом оснащают свой аэроглиссер дополнительным оборудованием. Это могут быть стекла, удобные сиденья, прожектора и т.д.

Универсальный аппарат

Аэролодка может использоваться не только для передвижения по воде. Некоторые умельцы вполне справились с задачей создания небольшой «амфибии», которую можно использовать для передвижения не только по воде, но и по льду. Если говорить о характеристиках получившегося транспорта, то его скорость (с пассажирами) по твердому покрытию составляет до 90 км/ч, а по воде до 45 км/ч.

Базой для создания такой амфибии послужила мотолодка «Янтарь». Основным отличием от обычных аэроглиссеров (кроме того, что он движется и по твердой почве) стало то, что в качестве передатчика от редуктора к воздушному винту используется клиноременной вариатор от снегохода. Именно это и послужило основным отличием и возможностью создать самый настоящий вездеход.

Источник

Лодка на воздушной тяге (на двигателях 775)

Привет любителям помастерить, сегодня мы рассмотрим, как сделать небольшую лодку на воздушной тяге. В качестве силового агрегата автор использовал 8 двигателей 775, каждый из которых имеет мощность в 150 Ватт. Питается все это дело от свинцового аккумулятора, лодка ходит довольно быстро. Главное преимущество конструкции в том, что лодка не боится водорослей, на ней можно заплывать на заросшие участки водоема и ловить рыбу, как пример. Лодку для установки всего этого оборудования автор уже использовал готовую. Если проявить немного смекалки, то подобную конструкцию можно установить и на резиновую лодку. Если проект вас заинтересовал, предлагаю ознакомиться с ним более детально!

Материалы и инструменты, которые использовал автор:

Список материалов:
— подопытная лодка;
— воздушные пропеллеры 10×45 ;
— переходники для пропеллеров;
— профильные трубы;
— 8 двигателей 775 ;
— кронштейны для двигателей 775 ;
— аккумулятор на 12В;
— 4 рубильника (не менее 40А каждый);
— провода;
— круглые трубы;
— кругляк;
— доски;
— железная сетка из строительного магазина;
— синтетический трос;
— пластиковые стяжки;
— зарядное устройство для аккумулятора.

Процесс изготовления самоделки:

Шаг первый. Изготовление рамы для двигателей
В первую очередь нам понадобится собрать раму, на которую мы будем устанавливать моторчики. Для ее изготовления будут нужны профильные трубы, свариваем из них раму нужных размеров для расположения 8 моторчиков с пропеллерами. Раму привариваем к лодке, она у автора железная.

Вот и все, теперь можно закрепить на раме двигатели, в этом нам помогут кронштейны для двигателей 775. К раме их крепим с помощью саморезов, ну а двигатели к кронштейнам прикручиваем винтиками. После этого можно установить и пропеллеры. Все места сварочных работ, а также раму, красим, чтобы железо не ржавело от контакта с водой.

Ну а далее крепим решетку к раме, для крепления можно использовать пластиковые стяжки. Лишнюю часть решетки обрезаем кусачками. Решетка подойдет та, которую продают в строительном магазине.

Чтобы не порезаться об острые края нашей защиты, обтягиваем ее резиновым шлангом, разрезав его вдоль.

Шаг третий. Электрика
К контактам моторчиков припаиваем провода и проводим их по лодке к включателям. Рубильники автор использует по 40А каждый, к одному такому рубильнику подключается два двигателя, а всего их 4. Проводка должна быть надежная, чтобы выдерживать высокие токи.
Устанавливаем аккумулятор, у автора он свинцовый на 12В, емкостью 35Ач. Клеммы и прочие соединения должны быть надежными.
Когда электрическая часть будет собрана, ставим пока аккумулятор на зарядку.

Управлять рулем мы будем через синтетически канаты, которые прокладываем по лодке с обеих сторон, привариваем для каната железные кольца. Непосредственно орган управления (штурвал) располагаем перед собой, собираем его из железных пластин и куска круглой трубы. Подсоединяем к штурвалу канаты управления рулем, и теперь лодка готова.

Отправляемся испытывать судно, с места автор трогается довольно легко, да и движется судно довольно быстро. При желании можно включать определенную группу двигателей, чтобы судно двигалось не сильно быстро. Единственное, что остается непонятным, как автор планирует тормозить. Хорошо бы оснастить систему реверсом, тогда можно будет не только тормозить, но и еще сдавать назад.

На этом проект окончен, и его можно считать успешно завершенным. Надеюсь, самоделка была для вас полезной, и вы нашли интересные идеи. Удачи и творческих вдохновений, если решите повторить подобное. Не забывайте делиться с нами своими идеями и самоделками!

Источник

Конструкторам и строителям лодок с воздушными винтами

Не часто встретишь лодку, движимую воздушным винтом. И это неудивительно — плотность воздуха в 840 раз меньше воды. А поскольку как гребной водяной, так и воздушный винт работают на реактивном принципе, то тяга и эффективность воздушного винта зависят главным образом от того, какая масса воздуха и с каким ускорением отбрасывается назад. Чем больше эта масса и чем выше скорость потока воздуха за винтом, тем большую тягу развивает движитель. Потому-то и приходится воздушный винт делать намного большего диаметра, чем водяной, и сообщать гораздо более высокую частоту вращения, чтобы получить сравнимую тягу. И даже при этом конструкторам катеров с воздушными винтами редко удается добиться достаточно высокого коэффициента полезного действия движителя.

Кроме сравнительно низкой эффективности и больших габаритов воздушные винты имеют и другие недостатки. Так, их работа сопровождается повышенной шумностью, а винт необходимо защищать решеткой и надежным ограждением, чтобы исключить возможность травмировании водителя или пассажиров. И тем не менее в ряде случаев именно воздушный винт может оказаться самым удобным, если не единственным, вариантом движителя для катера. Речь идет о мелководных или заросших водорослями реках И озерах, где не пройти даже водометному катеру.

Предлагаемая ниже статья Ю. В. Шукевича адресуется прежде всего самодеятельным конструкторам и строителям лодок с воздушными винтами. В ней автор делится своим опытом подбора винта к небольшой мотолодке, а также приводит заимствованные им из ряда других источников материалы по ориентировочному расчету воздушного винта и конструированию его профиля.

Следует заметить, что воздушные винты могут применяться не только на быстроходных глиссирующих лодках.

Например, двигатель мощностью 3 л. с. с воздушным винтом D=1,4 м дает тягу около 20 кг. Такой тяги вполне достаточно, чтобы сообщить легкой лодке скорость 10—15 км/ч, поэтому для небольших водоизмещающих лодок или катамаранов, там где нужна хорошая проходимость, вполне возможна установка маломощных моторов с воздушным винтом. К тому же изготовить небольшой винт фиксированного шага с установкой его непосредственно на вал двигателя гораздо проще, чем, например, водомет, а проходимость лодки будет, конечно, лучше.

Для постройки мотолодки (рис. 1) я применил обводы типа морских саней, один из проектов которых был опубликован в 13-м номере (рис. 2). Корпус длиной 4,0 м и шириной 1,4 м построен на шпангоутах из 10-миллиметровой фанеры и продольном наборе из сосновых реек. Обшивка днища из фанеры БП-1 толщиной 3,5 мм, борта — толщиной 2,5 мм. Корпус оклеен снаружи стеклотканью на эпоксидной смоле. В носу и в корме вклеены блоки пенопласта.

Запланированный двигатель от мотоцикла «М-62» достать не удалось. Пришлось собирать его из деталей двигателя ИЖ «Планета» и мотопомпы МП-800. Мощность этого агрегата составила около 30 л. с., вес в сборе 42 кг.

Корпус подшипников вала воздушного винта, сам вал и втулка переделаны из соответствующих деталей хвостового винта вертолета «МИ-1», отслуживших свой срок. Лопасти винта я изготовил из сосны и оклеил их капроном на смоле ЭД-5. Винт диаметром 1,7 м реверсивный, изменяемого шага. Передача на винт от двигателя осуществляется цепью от мотоцикла «ИЖ-56». Двигатель и привод воздушного винта установлены на раме из хромансиловых труб.

Поскольку в конструкции были использованы уже готовые детали, рассчитанные на значительно большие мощности, общий вес установки оказался довольно велик — около 100 кг. Для упрощения топливной системы на раму винта пришлось также вынести и расходный 15-литровый бензобак (рис. 3, 4).

При обкатке двигателя была замерена тяга винта на месте — при открытии дросселя на 2/3 она оказалась равной 80 кг.

Лодка была испытана на озере Кенон. На полном ходу она проходила через сплошные заросли камыша и травы (скорость от этого не падала), шла вдоль берега по глубине 8—10 см, не задевая дна. Лодка неплохо шла и по довольно высокой волне, на режиме глиссирования хорошо управлялась, скорость с одним водителем достигала 45 км/ч, с двумя пассажирами — 42 км/ч.

К воде лодка доставлялась на прицепе за мотоциклом. Если запустить двигатель лодки на прицепе, то она легко толкает впереди себя мотоцикл с коляской. Так что и по льду она должна идти так же легко.

Выявились и недостатки конструкции. Сильно вибрировала на ходу цепь (число оборотов звездочки составило около 5000 об/мин), недостаточно эффективным оказался водяной руль, особенно при малой скорости лодки. За зиму была заменена цепь клиноременной передачей, которая работает бесшумно и выдерживает большие обороты. Для повышения тяги вокруг винта была установлена профилированная насадка с зазором 6 мм. Однако прироста тяги она не дала, при уменьшении же зазора до 2 мм на переходных режимах двигателя кольцо начинало вибрировать и винт задевал его. В будущем предполагается повысить тягу винта, увеличив его диаметр и установив редуктор. Однако и полученные результаты можно считать неплохими. Скорость 45 км/ч при полной нагрузке в 280—300 кг и хорошая проходимость вполне окупают усилия, затраченные на постройку.

Основная трудность, с которой может столкнуться строитель такой мотолодки, — это расчет воздушного винта. Ниже приводится ряд практических рекомендаций по подбору основных элементов воздушных винтов, заимствованных из ряда источников (перечень их приводится в конце статьи).

Диаметр винта

Желание получить наибольшую тягу и к. п. д. винта заставляет использовать винты большого диаметра или увеличивать число оборотов. Но и тот и другой путь имеют свои пределы: увеличение диаметра, как правило, ограничивается конструктивными соображениями (например, нежелательно, чтобы кромки лопастей выступали за габарит ширины лодки), а при увеличении оборотов окружные скорости концов лопастей приближаются к значению скорости звука и к. п. д. винта резко снижается. При этом критической частоты вращения деревянные винты достигают быстрее, чем металлические (рис. 6 и 7).

Увеличение диаметра ухудшает также остойчивость мотолодки, ее проходимость по камышам и тростнику, снижает мореходность, увеличивает габариты установки и вес.

Обычно диаметры воздушных винтов даже при мощном двигателе не превышают 2,5 м. Для определения диаметра винта можно воспользоваться формулой:

где W_к — окружная скорость конца лопасти, м/с;
n_в — число оборотов винта в мин;
N — мощность двигателя, л. с.;
n — число оборотов винта в сек.

Повысить силу тяги можно и без увеличения диаметра, увеличив число лопастей до 3 и даже 4. Правда, к. п. д. многолопастных винтов из-за работы лопастей в более возмущенном потоке несколько снижается. При расчете многолопастного винта вводят поправочный коэффициент k₂=0,9.

Для расчета диаметра двухлопастного винта с лопастями нормальной ширины коэффициент k₂=1,0 (при b_max=0,08÷0,09); двухлопастного винта с узкими лопастями k₂=1,1 (b_max=0,06÷0,07); щелевого двухлопастного винта с очень широкими лопастями k₂=0,14÷0,2 (всюду b_max=b_max/D; b_max — максимальная ширина лопасти).

Форма и размеры поперечного сечения лопасти

где k — число лопастей;
С_у — средний коэффициент подъемной силы данного профиля, определяемый по графику (рис. 9).

Вычислив значение средней хорды лопасти b_0,75, необходимо определить ее относительную ширину: b_отн=b_0,75/D; для деревянных винтов эта величина должна находиться в пределах от 0,08 до 0,12. Широкие лопасти с b_0,75>0,12 будут иметь меньший к. п. д. Если окажется, что относительная ширина лопасти не укладывается в рекомендуемые пределы, значит, параметры винта выбраны не совсем удачно. В атом случае можно изменить ширину лопасти за счет изменения окружной скорости, либо увеличить количество лопастей винта. Лучше делать винт с одинаковой шириной лопасти по всей длине с прямоугольным широким концом (рис. 10).

Значение относительных толщин профилей лопасти должны быть: у ступицы — 0,18÷0,2, в сечении на R_0,75 — 0,14÷0,13 и на концах лопастей — 0,07÷0,1.

Большие относительные толщины целесообразно применять на тихоходных винтах с окружной скоростью конца лопасти до 180 м/с.

Шаг винта или средний угол установки сечения, расположенного на радиусе 0,75 R, относительно плоскости вращения винта, определяется по формуле:

Углы установки остальных сечений φ_н определяются по относительной величине φ, снимаемой с графика (рис. 11):

Тягу винта можно определить по формуле:

где η — к. п. д. винта;
Δ — относительная плотность воздуха (при нормальных условиях численно равна 1);
D — диаметр винта в м;
N — мощность, подводимая к винту, в л. с.

где К₁ для двухлопастного винта равен 7,5.

В заключение приводятся примеры расчета винтов, сделанные для описываемой мотолодки.

Приводятся расчеты деревянного, реверсивного винта с цепным редуктором (винт 1) и металлического винта (винт 2) для установки прямо на вал двигателя (угол установки лопастей можно регулировать при остановленном двигателе).

Исходные данные: мощность двигателя — 30 л. с.; обороты коленвала — 3600 об/мин; передаточное число редуктора — 2.

I. Подбор диаметра винта. Для деревянного винта 1 я выбрал окружную скорость Wк=160 м/с, соответствующую наибольшему к. п. д., тогда (1)

Во втором случае я выбрал диаметр винта 2 из конструктивных соображений равным ширине лодки 1,4 м. Критические обороты для винта из металла диаметром 1,4 м находим по графику из рис. 7 n=4000 об/мин, а фактически 3600 об/мин, следовательно,

По графику (рис. 6) находим значение к. п. д. η=0,6, что, конечно, меньше, чем для деревянного винта, но зато в данном случае не будет потерь мощности в редукторе.

II. Определяем тягу винта (7):

где N взята с учетом потерь в редукторе;

Этот результат почти совпадает с динамометрическими испытаниями на швартовых — тяга оказалась равной 80 кг.

III. Определяем ширину лопасти для данных винтов на расстоянии 0,75 R (3):

Во втором случае лопасть получается уже, что выгоднее.

IV. Определяем угол установки сечения по лопасти на расстоянии 0,75 R (4):

По рис. 11 можно определить углы установки сечений на любом радиусе. Если винт изменяемого шага, то важно правильно сделать лишь крутку лопасти, т. е. угол атаки лопасти можно менять в зависимости от условий плавания (шаг деревянного винта я могу менять от —1 м до +1,5 м). Если же винт постоянного шага, то ошибка в определении шага может привести к тому, что двигатель не потянет такой винт или будет работать не на полную мощность.

Вес одной лопасти первого винта 2,5 кг. Второй винт я отлил из дюралюминиевого сплава. Вес его лопасти 3 кг.

Установка винта без редуктора позволила снизить вес винтомоторной установки на 30 кг.

Источник