Аэросани самоделки – особенности, технические характеристики, как сделать, техника безопасности

Конструкция корпуса

Начинают изготавливать аэросани с изготовления корпуса, который состоит из каркаса и обшивки. Чтобы каркас имел значительную прочность, в конструкции предусмотрено два лонжерона. Они имеют следующие размеры: 35х35х2350 мм. Кроме них, в конструкцию введены силовые стрингеры в количестве 5-ти штук, размерами 20х12х2100 мм. Плюс ко всему, корпус располагает передним отсеком и отсеком сзади, где должен расположиться двигатель. Корпус должен иметь аэродинамические формы, поэтому он имеет сужение в передней части.

Весь корпус, на всем протяжении усилен четырьмя шпангоутами, расположенными на равном расстоянии один от другого. Они выполнены сплошными из фанеры, толщиной 10 мм. Шпангоуты, для большей надежности, особенно широкие, имеют поперечное усиление специальными балками.

В первую очередь монтируется нижняя рама, на которую устанавливаются шпангоуты. Здесь же монтируются распорки, которые крепятся к шпангоутам уголками. После этого, закрепляются стрингеры. Каркас клеится казеиновым клеем. Места стыков фиксируются с помощью марли, после чего, эти места обильно пропитываются клеем. Возможен и другой вариант: сначала бинт пропитывается клеем, а потом им обматывают точки соединений.

Корпус обшивается листами фанеры, а поверх монтируется обшивка из дюралюминия. Сидение для водителя может быть сделано так же из фанеры или установлено заводское пластиковое. В задней части, за сидением, располагается место для багажа, где могут храниться инструменты, запасные части, емкость с бензином, а также личные вещи рыболова.

Из березы делается нижняя часть, которая имеет размеры 25х130х1400 мм. К ней крепится полуось. Верхняя и средняя часть – сосновые. Вместе они соединяются болтами М8 и листами дюралюминия. В передней части лыжи предусмотрен специальный амортизатор, который не дает возможности лыже зарываться в снег при движении. Сделан он из резинового жгута. Задняя часть аэросаней и так тяжелее, а вместе со жгутом лыжа всегда направлена вверх.

Как сделать аэросани своими руками

Аэросани используют там, где нет дорог или с трудом проходит трактор. Этот самодельный транспорт не имеет сцепления и сложной трансмиссии. Гидравлические тормоза также отсутствуют, поэтому аэросани легко сделать своими руками.

При езде сани развивают скорость до 150 км/час. Этим они выгодно отличаются от снегоходов. Обладая мягкой подвеской, транспорт обеспечивает комфорт при езде. Если говорить о плавности хода, то аэросани сравнимы с автомобилем. На них часто устанавливают кабины, это дает дополнительную защиту от ветра и мороза.

Особенности изготовления лыж

Перед тем как сделать самодельные аэросани, необходимо изучить конструкцию лыж. Она должна быть коробчатой. Применяя оцинкованное железо, предназначенное для проведения кровельных работ, нужно изготовить ходовую подошву. Необходимо выбирать железо, толщина которого равна 1,2 мм. На подошве следует монтировать два подреза, которые нужно выполнить из металлического уголка, он должен иметь габариты, равные 8×20 мм. Каркасом лыжи они должны быть сопряжены с шурупами, которые имеют потайные головки. Зубчатый стальной скребок, который нужно установить на стальном деревянном рычаге, сопрягается с педалью тормоза. Если нажать на нее, рычаг будет опущен, а зубчатый скребок будет обеспечивать торможение конструкции, при этом он станет врезаться снег. В свое естественное положение тормоз будет возвращён пружиной.

Перед тем как сделать самодельные аэросани, необходимо изучить конструкцию лыж. Она должна быть коробчатой. Применяя оцинкованное железо, предназначенное для проведения кровельных работ, нужно изготовить ходовую подошву. Необходимо выбирать железо, толщина которого равна 1,2 мм. На подошве следует монтировать два подреза, которые нужно выполнить из металлического уголка, он должен иметь габариты, равные 8×20 мм. Каркасом лыжи они должны быть сопряжены с шурупами, которые имеют потайные головки. Зубчатый стальной скребок, который нужно установить на стальном деревянном рычаге, сопрягается с педалью тормоза. Если нажать на нее, рычаг будет опущен, а зубчатый скребок будет обеспечивать торможение конструкции, при этом он станет врезаться снег. В свое естественное положение тормоз будет возвращён пружиной.

Выбор двигателя

Самый сложный и наиболее дорогостоящий агрегат — это мотор. Для лёгких саней на одного человека можно поставить небольшой мотор от пилы. Но его маленькая мощность не позволит ездить достаточно быстро. Кроме этого, у таких двигателей маленький рабочий ресурс по продолжительности эксплуатации. Лучше всего подобрать более мощный мотор от мотоцикла. На таком двигателе сани по снегу будут развивать очень хорошую скорость даже с дополнительным грузом.

Самый сложный и наиболее дорогостоящий агрегат — это мотор. Для лёгких саней на одного человека можно поставить небольшой мотор от пилы. Но его маленькая мощность не позволит ездить достаточно быстро. Кроме этого, у таких двигателей маленький рабочий ресурс по продолжительности эксплуатации. Лучше всего подобрать более мощный мотор от мотоцикла. На таком двигателе сани по снегу будут развивать очень хорошую скорость даже с дополнительным грузом.

Дальность передвижения


Начинают изготавливать аэросани с изготовления корпуса, который состоит из каркаса и обшивки. Чтобы каркас имел значительную прочность, в конструкции предусмотрено два лонжерона. Они имеют следующие размеры: 35х35х2350 мм. Кроме них, в конструкцию введены силовые стрингеры в количестве 5-ти штук, размерами 20х12х2100 мм. Плюс ко всему, корпус располагает передним отсеком и отсеком сзади, где должен расположиться двигатель. Корпус должен иметь аэродинамические формы, поэтому он имеет сужение в передней части.

Аэросани самоделки – особенности, технические характеристики, как сделать, техника безопасности

Самодельные аэросани с аэрокабиной

Опыт работы в области строительства разнообразной автомототехники позволил создать удачную конструкцию самодельных аэросаней, отличающуюся хорошими ходовыми качествами. Аэросани просты в изготовлении, имеют хороший внешний вид, сравнительно высокую скорость. Выбранная схема наиболее подходит для простых и надежных аэросаней индивидуального пользования. Мы рекомендуем ее любителям аэросанного спорта, связистам, рыбакам, охотникам, всем тем, кто хочет сделать аэросани и иметь надежное транспортное средство в заснеженных районах страны.

Рис. 1. Общий вид самодельных аэросаней. Основные размеры.

Конструкция корпуса аэросаней

В конструкцию корпуса самодельных аэросаней входят наборный каркас и обшивка. Каркас состоит из двух лонжеронов 9 размером 35х35х2350 мм, двух силовых стрингеров размером 25х16х2850 мм, пяти стрингеров размером 20х12х2100 мм в передней части корпуса и трех — размером 22х18х745 мм в моторном отсеке. Все детали к передним концам сужены и доведены до размеров: лонжероны — 28×28 мм, стрингеры — 18х10 мм.

Четыре шпангоута 20, 21, 25, 26 выпилены из 10-миллиметровой фанеры (см. шаблоны на рис. 2, вид А), а шпангоуты 20, 21 усилены в верхней части распорками. Сначала монтируется нижняя рама с распорками 49, затем устанавливаются шпангоуты, которые соединяются с распорками угольниками, и стрингеры. Весь каркас самодельных аэросаней собирается на казеиновом клее, а места стыковки тщательно бинтуются марлей, пропитанной клеем. Размеры шпангоутов можно изменить в зависимости от роста водителя, а крепления стрингеров в шпангоутах сделать так, чтобы в каркасе получились замкнутые треугольники и трапеции. Противопожарная перегородка 17 изготовлена из дюралюминиевого листа толщиной 1,5 мм; к ней крепится накладка из липы, в которой сверлится отверстие для установки датчика дистанционного тахометра, соединенного гибким валом с валом винта.

Рис. 2. Узлы и детали самодельных аэросаней:
1 — полуось; 2, 53, 54 — детали рессоры; 3 — кронштейн; 4 — плита; 5 — поднос; 6 — двигатель; 7 — вентилятор; 8 — подшипник; 9 — лонжероны; 10 — шкив; 11 — заливная горловина картера вала винта; 12 — вал винта; 13 — накладка; 14 — картер; 15, 16, 20, 21, 25, 26, 27 — шпангоуты; 17 — противопожарная перегородка; 18 — датчик дистанционного тахометра; 19, 24 — направляющая фонаря кабины; 22 — козырек; 23 — фонарь; 28 — швеллер; 29 — рычаг; 30 — фланец; 31 — рессора; 32 — кронштейн лыжи; 33 — обтекатель; 34 — пружина; 35 — шайба; 36 — пружина; 37 — рычаг; 38 — трос; 39, 40 — болты; 41 — вилка; 42 — кронштейн; 43 — амортизатор; 44 — качалка; 45 — манжета; 46 — основание крепления передней подвески; 47 — уголок; 48 — шайба; 49 — распорка; 50 — сиденье; 51, 52 — подмоторная рама; 55 — соединительная планка; 56 — винт; 57 — опора полуоси; 58 — деталь крепления; 59 — кабанчик.

Борта кабины и обтекатель корпуса вала обшиваются трехмиллиметровой фанерой. Обшивка аэросаней — дюралюминиевые листы толщиной 0,5 мм. В кабине установлено сиденье, изготовленное из трехмиллиметровой фанеры. За сиденьем расположен багажник, где размещаются запчасти, инструмент, запасная канистра с горючим.

Винтомоторная установка аэросаней

На аэросанях применен двигатель от мотоцикла ИЖ-56. Вал винта ставится в подшипниках на каркасе, изготовленном из трубок и швеллеров № 6,5 размером 65х36х5 мм. Двигатель крепится к деревянной плите 4 (размером 385х215х40 мм) четырьмя подкосами 5 и двумя кронштейнами. Она сверху и снизу обшивается пятимиллиметровой фанерой. Под лапки подкосов подкладываются дюралюминиевые уголки. Между плитой и швеллерами помещаются пластины (фанера, текстолит) для регулировки натяжения клиновидны ремней. Вентилятор (300 мм, с большим шагом) системы охлаждения двигателя устанавливается на кронштейне картера. Он изготовлен из липы и пропитан эмалитом.

Передаточное отношение привода вентилятора — 1:2. Цилиндр двигателя заключен в кожух, который способствует лучшему охлаждению. Шкив коленчатого вала (рис. 3) выточен из стали 15ХГС без термообработки. Конусное отверстие шкива тщательно подогнано по размерам коленчатого вала.

Рис. 3. Деталировочные чертежи аэросаней:
1 — вал винта; 2 — картер; 3 — шкив ведомый; 4 — шкив ведущий (коленчатого вала двигателя); 5 — разъемная ступица винта; 6 — деталь крепления магнето; 7 — шпилька; 8 — вал; 9 — фланец; 10 — втулка текстолитовая; 11 — болт крепления фланца (муфты);
А — узел соединения вала двигателя с магнето; Б — магнето.

Винтомоторная установка очень компактна, позволяет в любой момент снять ее с аэросаней и установить на аэроглиссер (на последнем обязательно дополнительное охлаждение).

Вал винта установлен в двух подшипниках (радиальном и радиально-упорном).

Ходовая часть аэросаней

Лыжи изготовлены из 10-миллиметровой фанеры, усилены березовыми брусками размером 30х20х1000 мм, листами из нержавеющей стали толщиной 0,3 мм. Кабанчик 59 крепится к лыже болтами М6 с потайной головкой. Лыжи имеют подрезы, изготовленные из стальных трубок 8 мм, длиной 430 мм. Концы последних сплюснуты. Подрезы крепятся к лыже в средней части под кабанчиком болтами М6 с потайной головкой. Они устраняют нежелательные изгибы полуосей при поворотах и наездах на препятствия. Носовые части лыжи слегка распаривают в кипятке и выгибают на стапеле. Чтобы сохранить эту форму, устанавливают стяжную алюминиевую пластину толщиной 3 мм. Подвеска лыж — деревянная рессора изготовлена из трех частей. Нижняя выполнена из березовой доски размером 25х130х1400 мм (к концу сужена до 70 мм), к которой крепится полуось 1 длиной 300 мм (стальная трубка 20 мм). Вторая часть 54 (18х130х1160 мм) и третья 53 (15х130х750 мм) изготовлены из сосновых досок. Все три части стягивают дюралюминиевыми уголками и болтами М8. Амортизаторы 43 предотвращают зарывание лыжи в снег. Они изготовлены из резинового жгута сечением 1 см 2 . Точка приложения равнодействующей веса аэросаней и силы тяги, которая направлена в нашем случае по передним подкосам кабанчика, располагается сзади центра площади лыж на 100 мм, что создает последним при движении уклон 1—2°. Задние лыжи нагружены немного больше, чем передняя. Все это создает условия для быстрого выхода лыж на поверхность снежного покрова.

Читайте также:  Пластиковые лодки: описание и фото

Передняя лыжа аналогичной конструкции управляется ногами с помощью педалей, качалки 47 (дюралюминиевый уголок), двуплечего рычага 37 (велосипедный руль, рукоятки срезаны) и тросов 38. Кожаная манжета между ними предохраняет тросы от повреждения. Вилка лыжи — от старого велосипеда. Недостаток — пружинная амортизация не обеспечивает надежного гашения колебаний, и лыжа имеет тенденцию к произвольному повороту. В последнем варианте нами разработана другая подвеска передней лыжи, которая показана на рисунке 2 (вид Б). Вилка с пружиной заменена амортизирующим элементом, состоящим из дюралюминиевого швеллера 28, фланца 30 (который крепится четырьмя болтами к швеллеру) и куска автомобильной рессоры 31, которые соединяются болтами. Очень важно, чтобы ось вращения лыжи отстояла от оси вращения амортизирующего элемента на 100—150 мм назад. Это необходимо для того, чтобы лыжа в случае обрыва троса могла находиться во флюгерном положении, то есть была горизонтальна.

Расчет и изготовление винта — дело сложное и кропотливое. Здесь даны лишь шаблоны двух типов винтов (рис. 4), применявшихся в нашей конструкции.

Рис. 4. Винты.
Углы атаки винта в сечениях таковы:
для винта 1300 мм (25% — 25°; 50% — 14°; 75% — 10°; 90% — 8°; 100% — 6°);
для винта 1400 мм (25% — 27°; 50% — 20°; 75% — 15°; 90% — 13°; 100% — 10°).

Первый — 1300 мм, шаг — 760 мм, при N = 15 л. с. — для движения аэросаней в нормальных дорожных условиях, второй — 1400 мм, шаг — 850 мм, узколопастный — для достижения максимальной скорости при хороших дорожных условиях.

Практика показывает, что при числах оборотов винта 1400—1600 об/мин и мощности двигателя 13—15 л. с. наиболее подходит винт диаметром 1500 мм и шагом 500—600 мм. При той же мощности, но при числах оборотов 2200—2400 об/мин диаметр винта — 1200—1300, шаг — 650—700 мм.

В кабине водителя имеется приборная доска, изготовленная из листового текстолита, в нее вмонтированы приборы: указатель уровня топлива, питающийся от двух батарей карманного фонаря, тахометр, амперметр, замок зажигания и др. С левой стороны установлено зеркало. Козырек 22 изготовлен из оргстекла толщиной 3 мм, а фонарь 23 — из двухмиллиметрового.

В кабине слева находятся рычаги управления дроссельной и воздушной заслонками карбюратора; на полу — ручка управления тормозным щитком; на ручке сверху — рычажок декомпрессора. Тормозной щиток изготовлен из половинки тонкостенной трубы V-образной формы и дюралюминиевого листа. Он крепится к нижней доске рессоры шарнирно. В нерабочем положении он удерживается резиновым амортизатором, а при торможении отклоняется вниз и вперед ручкой управления.

По такой схеме можно построить двух- и трехместные аэросани с более мощным двигателем. Придется только увеличить размеры. Можно сделать каркас сварной конструкции из тонкостенных трубок, улучшить заднюю подвеску самодельных аэросаней — сделать ее с пружинно-гидравлическими амортизаторами.

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

Ходовая часть аэросаней

Изготовление простых саней своими руками

Прежде всего, необходимо изготовить корпус из деревянных брусьев, которые нужно обшить фанерой, закрепить подушки и кресла. Лыжи для саней обязательно должны быть из березовых досок. Для упрочнения конструкции с поддержкой мотоциклетного двигателя ?Юпитер? можно использовать фанерные планки.

Закрепить сзади лыж тормоза, которые будут включаться водителем при нажатии на правую педаль. Для этого используются штыри и трос. Поставить заднюю лыжу вплотную к основной раме, которая крепится на корме корпуса. Переднюю лыжу, которая отвечает за управление, закрепить на металлическом кронштейне, который будет располагаться сбоку от корпуса.

Чтобы собрать механизм управления, нужно использовать руль от мотоцикла, с которого снимается двигатель для саней. Мотор лучше всего использовать от ?Юпитера?. Он устанавливается на раму в виде трубки, как и воздушный винт, на который передается крутящий момент при помощи мотоциклетного цепного редуктора. Вращение винта должно достигать 1440 оборотов в минуту. Для обеспечения дополнительной безопасности устанавливается сетка.

Рама, закрывающая двигатель от ?Юпитера?, крепится на корпусе посредством подкосов на подвеске. Топливный бак устанавливается над мотором.

Для изготовления воздушного винта нужно предварительно сделать заготовки лопастей, вырезав элементы из сосны или дуба. Пропеллер склеивается при помощи казеинового клея. Расчет размеров должен быть точным. Склеенные детали винта просушиваются и защищаются до готовности к использованию. Важно обстругать рубанком каждую из лопастей после сушки. Лопасти винта оклеиваются тканью и красятся. Для этого можно использовать бязь. После проверки каждого из винтов на сохранение баланса они насаживаются на втулку, после чего аэросани полностью готовы к эксплуатации.


Для изготовления воздушного винта нужно предварительно сделать заготовки лопастей, вырезав элементы из сосны или дуба. Пропеллер склеивается при помощи казеинового клея. Расчет размеров должен быть точным. Склеенные детали винта просушиваются и защищаются до готовности к использованию. Важно обстругать рубанком каждую из лопастей после сушки. Лопасти винта оклеиваются тканью и красятся. Для этого можно использовать бязь. После проверки каждого из винтов на сохранение баланса они насаживаются на втулку, после чего аэросани полностью готовы к эксплуатации.

Ходовая часть

Третьим этап сборки самоделки — монтаж ходовой части. Для изготовления лыж используется фанера толщиной 10 мм. Для усиления применяется березовый брус, а сверху лыжа покрывается листовым металлом из нержавеющей стали. Крепежный механизм лыжи к корпусу, называемый «кабанчиком», прикрепляется болтами М6.

На лыже предусмотрен подрез из стальной трубки диаметром 8 мм. Концы трубки сплюснуты. Они крепятся посередине под кабанчиком. Функция подрезов заключается в сохранении устойчивости машины при поворотах.

Нижняя часть готовится из березы, имеет размеры 25х130х1400 мм и к ней прикрепляется полуось. Средняя и верхняя части выполнены из сосны. Вместе они стянуты дюралюминиевым листом и болтами М8. На передней лыже предусмотрен своеобразный амортизатор, который предотвращает зарывание в снег при движении.

Он представляет собой резиновый жгут. За счет того, что задняя часть машины тяжелее, в совокупности со жгутом лыжа не проваливается в снег и остается носом чуть выше горизонтальной оси.

Ускорение и торможение аэросаней происходит за счет надавливания на соответствующие педали, а поворачиваемость обеспечивается рулем.

Сани на винтовом ходу оборудуют разнообразными приборами. Однако на переднюю панель, выполненную из листа текстолита, обычно устанавливают показатель уровня топлива, тахометр, спидометр, замок зажигания и амперметр.

Технические характеристики самодельных аэросаней

В отличие от обычных трех- или четырехлыжных схем аэросаней у этой машины только одна ходовая лыжа, несущая основную нагрузку. По бокам, правда, есть еще две небольшие лыжи, поддерживающие. Они обеспечивают устойчивость на стоянке и на поворотах.

Удельное давление основной лыжи, имеющей большую площадь, очень невелико. Это позволяет значительно снизить общее сопротивление движению и сделать конструкцию более экономичной. Оригинально решены система управления машиной и тормозное устройство, которое надежно работает на любом снежном покрове.

Проблема торможения аэросаней до последнего времени не имела удовлетворительного решения. Все существующие системы — тормозные штыри и когти и даже торможение воздухом за счет реверса воздушного винта — сложны, трудоемки, а главное, недостаточно надежны. В новых аэросанях и здесь найден интересный вариант — выдвижные ножи.

Конструкторам удалось создать простой, легкий и надежный корпус с красивыми обтекаемыми обводами. По форме и конструкции он напоминает кабину спортивного планера.

Длина основной лыжи — 3,0 м, ширина — 0,3 м. Размер поддерживающих лыж: 1,5х0,15 м. Подошвы лыж, чтобы уменьшить трение, подшиты полиэтиленом низкого давления. Основная лыжа имеет подрез длиной 1,5 м.

Аэросани своими руками

ВАЖНО ЗНАТЬ! Рыбаки поймали 25 кг рыбы с помощью активатора клева Fish XXL! Читать далее.


ВАЖНО ЗНАТЬ! Рыбаки поймали 25 кг рыбы с помощью активатора клева Fish XXL! Читать далее.

АЭРОСАНИ: С ЧЕГО НАЧИНАТЬ?

В редакцию нашего журнала продолжают поступать многочисленные письма от самодеятельных конструкторов: интерес к подобному виду снегоходной техники среди самых разных возрастных категорий не ослабевает. Но характер писем нередко говорит о том, что многие строители начинают изготовлять аэросани, не очень четко представляя себе, что же они хотят построить, какой видят будущую машину, с чего нужно начинать работу. Естественно, из-за этого допускают досадные ошибки, а в итоге получают конструкцию без желаемых эксплуатационных и технических характеристик.

Мы попросили дать рекомендации по строительству аэросаней нашего постоянного автора и консультанта, известного специалиста по снегоходной технике И. Н. ЮВЕНАЛЬЕВА.

Многолетний опыт конструирования самых разнообразных машин показывает, что для успешного выполнения работы необходимо придерживаться строгой последовательности на всех ее этапах — от зарождения идеи до воплощения в металле.

Любители, самостоятельно строящие аэросани, как правило, допускают серьезную Ошибку, игнорируя один из первых обязательных моментов в процессе конструирования — разработку технического задания на создаваемую ими конструкцию.

Техническое задание (или технические требования) — отправной документ для всей дальнейшей работы: проведения расчетов, детальной разработки конструкции, последующего ее изготовления. В нем записывается то, что конструктор хотел бы получить от машины, агрегата, детали. То есть ставится конкретная конструкторская цель, которую надо достичь в процессе работы.

Следует подчеркнуть, что поставить правильно задачу, учитывая реальные возможности ее последующего решения, но без необходимых исходных данных, очень трудно. Однако сделать это можно, если предварительно изучить накопленный другими опыт, детально ознакомиться с ранее построенными, испытанными и показавшими хорошие результаты конструкциями.

Потребуется также определенный багаж теоретических знаний, особенно по эксплуатации машины и ее отдельных агрегатов — и без этого невозможно наметить точную программу действий.

Правильно составленные технические требования во многом определяют не только схему будущей машины, но и ее важнейшие элементы. Еще не выработаны форма и габариты, не обозначена конструкция отдельных узлов, а задание уже позволяет иметь все основные данные, которые потребуются при расчетах и проектировании.

Каждый конструктор индивидуален в своих творческих решениях. Поэтому создаваемые любителями аэросани — даже одного типа, аналогичные по назначению, мощности установленного двигателя, — могут быть различными как по техническим характеристикам, так и по решению общей схемы и отдельных узлов. Это во многом зависит еще и от ряда частных причин, которые определяются доступностью материалов и готовых узлов, производственными возможностями, наличием мастерской, станочного оборудования, необходимого инструмента и даже местными условиями эксплуатации.

Читайте также:  Словарь рыболовных терминов от А до Я

В технических требованиях на аэросани любительской постройки обязательно должны быть записаны и предварительно решены следующие вопросы.

ЭКСПЛУАТАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

От четкого определения, для чего создается машина, зависит комплекс требований к ней: скажем, проходимость аэросаней по зимнему бездорожью, общая схема и многие другие характеристики. Если, например, сани будут служить для охоты, машина должна обладать высокой степенью проходимости.

Степень проходимости аэросаней, их ходовые характеристики определяются динамическим коэффициентом «качества», который находят по формуле:

где К — динамический коэффициент, Т — тяговое усилие воздушного винта в кгс, развиваемое им при работе на месте, то есть без поступательного движения аэросаней, Gx — ходовой вес аэросаней в кгс.

Величина коэффициента К для аэросаней любительском постройки колеблется в пределах 0,2—0,3. Но следует помнить, что чем больше эта величина, тем более проходимей в условиях зимнего бездорожья получится машина. Конструктор выбирает величину динамического коэффициента, ко следует стремиться, чтобы он был не менее 0,2. Приведенная формула К может быть использована и для определения Т и Gх.

Т = Gх· К; и Gx = T/K,

Эти величины для проведения предварительного расчета могут быть определены и следующим образом:

где N — мощность двигателя в л. с., 0,8 — коэффициент, обеспечивающий надежность и ресурс работы двигателя; Ту — удельная тяга воздушного винта в кгс, то есть развиваемое им усилие в кгс, приходящееся на одну л. с. мощности двигателя.

Удельная тяга Ту зависит от диаметра воздушного вита и мощности двигателя. Она определяется по нагрузке на ометаемую воздушным винтом площадь, уменьшаясь с увеличением этой нагрузки. При мощности двигателя до 12 л. с. — 4,5 кг/л. с., 20 л. с. — 4,0 кг/л. с., 50 л. с. — 3,5 кг/л. с., 100 л. с. — 3,0 кг/л. с., 260 л. с. — 2,6 кг/л. с.

Более точно тяговое усилие определяется по формуле:

где 33,25 — коэффициент; h — КПД воздушного винта (для самодельных он колеблется в зависимости от правильности расчета и качества изготовления от 0,65 до 0,82, или от 65 до 82%); D — диаметр винта в метрах, и N — мощность двигателя.

Величина Gx может быть определена, исходя из того, что ходовой вес не должен превышать 12 ÷ 15 кгс на одну лошадиную силу мощности двигателя.

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ АЭРОСАНЕЙ

В нее входит вес экипажа, пассажиров, перевозимого груза и запаса горючего.

Эта нагрузка дается для аэросаней с лыжами на подошве из обычной углеродистой стали, коэффициент трепня которой о снег принят за 100%. При использовании вместо стали материалов с более низким коэффициентом трения — латунь, полиэтилен низкого давления, фторопласт-4 — эта величина может быть увеличена. В этом случае G1x определяется из выражения

где f — отношение коэффициента трения исходного материала к коэффициенту трения углеродистой стали.

Для материалов, применяемых на подошвах лыж, коэффициенты трения будут следующими: углеродистая сталь 1,0, или 100%, дерево (ясень) 0,97, арктилит 0,935, нержавеющая сталь 0,810, дюралюминии 0,790, полиэтилен 0,735, фторопласт 0,730, латунь 0,710.

ДАЛЬНОСТЬ ХОДА

Расстояние, которое аэросани должны преодолевать на имеющемся в баках запасе горючего и масла, без дозаправки в пути.

ЗАПАС ТОПЛИВА

Упомянутый выше запас горючего, в свою очередь, определяет необходимую емкость топливных баков (плюс 5% аварийного запаса).

СКОРОСТЬ АЭРОСАНЕЙ

В технических требованиях обычно записываются две величины скорости движения аэросаней: Vт — техническая, то есть скорость фактического движения по трассе, без учета времени, затрачиваемого на стоянки в пути. Vмакс — максимально возможная, то есть скорость, которую могут развивать аэросани при работе двигателя на максимальной мощности и при полной (расчетной) загрузке. Максимальная скорость определяется на мерной дистанции при движении по целинному снегу при температуре наружного воздуха от -5 до -20°, иначе говоря, при хорошем скольжении лыж по снегу. Мерная дистанция должна быть прямой, без препятствий из снежных застругов, торосов; длина ее — не менее 0,5 км.

РАДИУС ПОВОРОТА

Замеряется по внутреннему следу лыж аэросаней при скорости, обеспечивающей безопасность его выполнения, обычно 5 км/ч.

ПРЕОДОЛЕВАЕМЫЙ ПОДЪЕМ

Указывается угод подъема, доступный для преодоления машиной с нормальной весовой нагрузкой.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ

В этот раздел технического задания строитель аэросаней записывает то, что, по его мнению или на основании изучения предыдущего опыта, должно быть отражено в конструкции будущей машины. Сюда вносится ограничение размеров машины или, наоборот, увеличение длины кузова для перевозки каких-то габаритных грузов. Некоторые требования могут отражать и взгляд конструктора на желаемую схему машины или ее отдельные элементы — на основании изучения имеющегося опыта. Например, «аэросани должны быть выполнены по четырехлыжной схеме — как более устойчивой и имеющей меньшее сопротивление движению по сравнению с трехлыжной» и т. п.

ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

Воздушный винт является одним из наиболее опасных (для окружающих) элементов конструкции. Высокие обороты делают описываемый им круг прозрачным, глаз человека не воспринимает его «плоскость». Поэтому совершенно необходимо:

ОГРАЖДЕНИЕ ВИНТА

Для предупреждения людей об опасности оно обычно окрашивается яркой красной краской.

СИСТЕМА ТОРМОЖЕНИЯ

Она чаще всего обеспечивается рычажно-штыревыми или скребковыми устройствами.

СИСТЕМА ПУСКА ДВИГАТЕЛЯ

Наиболее часто используемый большинством любителей запуск двигателя проворачиванием его за воздушный винт руками (при включенном зажигании) категорически воспрещается. Нужен стартер.

НАРУЖНОЕ СВЕТООСНАЩЕНИЕ

Зимой продолжительность светового дня очень невелика, а в северных широтах наступает полярная ночь, поэтому на аэросанях должны быть установлены фары, позволяющие водителю хорошо видеть дорогу.

КОМПОНОВОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ АЭРОСАНЕЙ

После составления технических требований можно приступить к следующему етапу работы — предварительному расчету и выполнению компоновочного чертежа аэросаней. Эти работы проводятся параллельно. При этом техническое задание будет ориентиром: оно уточнится в процессе расчетов.

Такой чертеж — основа проектирования будущей машины. На нем определяются размещение всех элементов конструкции, места водителя и пассажиров, намечаются общие контуры корпуса, расположение дверок, окон, люков, проводится увязка всех основных размеров.

Многие любители технического творчества, стремясь ускорить работу, опускают такой важный этап, как изготовление чертежей машины.

Это ошибочная практика. Опыт показывает, что время, затраченное на выполнение чертежей, отработку на них деталей и размеров, сторицей окупается благодаря сокращению затрат на увязку и подгонку деталей во время постройки, не говоря уже о том, что нерадивые конструкторы больше теряют из-за вынужденной переделки отдельных деталей.

Компоновочный чертеж выполняется в трех проекциях в масштабе не менее 1:5 при необходимости с дополнительными сечениями, разрезами а выносками отдельных узлов.

В процессе компоновки следует также обращать внимание на требования техники безопасности. Основные из них следующие.

На аэросанях открытого типа расстояние от спины водителя до плоскости вращения воздушного винта должно быть не менее 0,8 м.

Размещенные за спиной водителя вращающиеся приводы — шкивы, цепи, ремни — необходимо прикрыть предохранительными щитками.

В корпусе закрытого типа важно обеспечить надежное крепление и удобство пользования дверцами и люками. Не последнее место в этих требованиях занимает и необходимость в хорошем обзоре дороги с места водителя: угол зрения через лобовое стекло должен обеспечивать видимость уже с 5 м от носков передних лыж.

Ветровое стекло полезно защитить от обмерзания — например, установкой двойных стекол, а также снабдить стеклоочистителями.

Топливные баки и аккумуляторные батареи обязательно отделяются от кабины герметичной перегородкой.

Обогревать кабину следует за счет автономных отопителей: нельзя для этих целей прокладывать выхлопные трубы по корпусу.

Воздушный винт по ширине машины не должен выступать за внешние кромки лыж; расстояние от конца лопасти до днища корпуса не менее 50 мм, а до подошв лыж — не менее 250 мм. Концы задних лыж не должны попадать в плоскость вращения винта.

А какая предпочтительна наружная окраска аэросаней? Любая, но обязательно яркая, хорошо различимая на снегу с большого расстояния.

Важное требование к конструкции — запас прочности: он должен рассчитываться, исходя от перегрузок не менее 5 Gх.

Если предполагается эксплуатация на замерзших реках и водоемах, желательно обеспечить машине плавучесть — на случай пролома льда.

При движении в вечернее и ночное время на ограждении воздушного винта необходимы габаритные огни: справа по ходу — зеленый, слева — красный.

Для постройки аэросаней следует использовать материалы, соответствующие требованиям ГОСТа, с учетом их работоспособности в условиях низких температур до —50°.

Эта нагрузка дается для аэросаней с лыжами на подошве из обычной углеродистой стали, коэффициент трепня которой о снег принят за 100%. При использовании вместо стали материалов с более низким коэффициентом трения — латунь, полиэтилен низкого давления, фторопласт-4 — эта величина может быть увеличена. В этом случае G1x определяется из выражения

Немного истории

История аэросаней началась более века назад. Они стали первым снегоходным транспортом. До этого люди передвигались по снегу только на лыжах и запряженных в сани лошадях, либо верхом на них. Разработаны первые аэросани были, как нетрудно догадаться, в России еще в самом начале XX века. Первые модели представляли собой простейшую конструкцию из дерева и металла с установленным двигателем и толкающим воздушным винтом. Двигатель устанавливался бензиновый, хотя на первых порах предпринимались попытки установки парового.

Аэросани РФ-8

Аэросани активно использовались в годы Первой Мировой войны, особенно немцами, которые прекрасно понимали, что сложно подобрать более подходящий транспорт для передвижения по заснеженным просторам. Аэросани тех времен разгонялись до 60 и более км/ч, что в те годы было весьма прилично. Изготовление осуществлялось из наиболее легких и прочных материалов (фанера, алюминий), а форма корпуса была максимально обтекаемой, что в автомобилях стало применяться только спустя десятилетия. Конечно, по современным меркам, аэросани тех времен выглядят убого и примитивно, но тогда они были эффективным транспортом и грозным оружием.

Немецкие аэросани Хеншель

В годы Второй Мировой войны аэросани массово использовались как Советским Союзом, так и Германией. В эти годы скорость аэросаней, оснащенных автомобильными и авиационными двигателями уже доходила до 100 и более км/ч, что даже для многих современных снегоходов является пределом. Кстати о снегоходах: снегоходный транспорт с гусеничным движителем изобрели позднее аэросаней более чем на 10 лет, и он в первой половине XX века не нашел такого широкого применения, как аэросани.

В послевоенное время аэросани использовались в качестве быстроходного транспорта в труднодоступных районах крайнего севера, дальнего востока и Казахстана. Одними из самых узнаваемых являются аэросани Север-2 (на фото), представляющие собой автомобиль «Победа» на лыжах и с авиационным двигателем. Позже появились модели без лыж и с плоским дном, способные передвигаться как по снегу, так и по воде. Подобные аэросани амфибия способны развивать скорость более 80 км/ч как на воде, так и на снегу. Однако сегодня они применяются не так широко, как лет 40 назад, что вызвано массовым распространением снегоходов и прочей снегоходной техники, которая в ряде случаев может быть эффективнее аэросаней.

Читайте также:  Календарь рыболова на июнь 2014 года

Аэросани Север-2


Немецкие аэросани Хеншель

Как сделать аэросани своими рукам.
Самодельные аэросани — конструкция и чертежи

«Осень зиме дорогу мостит», — говорит народная пословица. Поэтому, хоть и далеко еще до первых снегопадов, мы начинаем публикации о необычных зимних самодельных аэросанях.

Сегодня мы хотим рассказать, как самостоятельно, своими руками сделать аэросани, и познакомить вас с одной из таких интересных конструкций — оригинальными самодельными аэросанями.

Перед авторами данной конструкции аэросаней стояла задача: построить машину, которая была бы проста по конструкции, обладала хорошей проходимостью, имела минимальный вес, обеспечивала бы максимальную надежность в эксплуатации и легкость управления. Прошли три года разработки чертежей аэросаней, поисков и экспериментов, пока не определилась рациональная схема и не воплотилась в металл конструкция необычных аэросаней — на одной лыже.

Конструкторам удалось создать простой, легкий и надежный корпус с красивыми обтекаемыми обводами. По форме и конструкции он напоминает кабину спортивного планера.

Как построить легкие аэросани

В данном разделе сайта рассмотрены основные теоретические положения и конструктивные схемы наиболее распространенных промышленных и любительских аэросаней с мотоциклетными и автомобильными двигателями, даны указания по их постройке, применению и эксплуатации.

Раздел может быть использован не только для общего ознакомления с аэросанями и деталями их конструкции, но и как практическое пособие при постройке аэросаней легкого типа своими руками.

ВВЕДЕНИЕ
Во многих районах нашей страны зима продолжается шесть-восемь месяцев. Снег заносит дороги, лед сковывает реки. И там, где не может пройти ни один вид механического транспорта, нельзя проехать даже на лошади, аэросани могут двигаться со скоростью 30— 50 км/час и более.

В отличие от всех других видов наземного транспорта, аэросани передвигаются не за счет сцепления движителя (колес, гусеничной ленты и т. п.) с грунтом, а благодаря силе тяги, развиваемой воздушным винтам, который приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания. По снегу аэросани скользят на широких лыжах. Снег, в зависимости от его состояния, создает большее или меньшее сопротивление движению, на преодоление которого и тратится основная часть мощности двигателя аэросаней.

Первые аэросани были построены в России в 1907— 1908 гг. (рис. 1). В журнале «Автомобилист» № 2 за 1908 г. сообщалось, Что «лыжный автомобиль представляет из себя легкие деревянные сани, полозьями в которых служат обыкновенные 12-футовые беговые лыжи. На заднем конце саней помещается небольшой в З,5 л. с. бензиновый двигатель с воздушным охлаждением. Этот двигатель посредством двух шкивов и ременного шнура вращает четырехлопастный винт. В передней части автомобиля устроен небольшой руль с коньком, дающий направление движению. Седок садится верхом на сани и по ровному снежному полю, в особенности по насту, может развить скорость до 15 верст в час. »


Рис. 1. Первые аэросани, построенные в России в 1907—1908 гг.

За прошедшие 50 с лишним лет было создано много разнообразных конструкций аэросаней с двигателями мощностью от 3—4 л. с. (рис. 2) до 100 (рис. 3) и 300 л. с. (рис. 4).


Рис. 2. Аэросани, построенные любителями тт. Павленко и Рябых, с двигателем мощностью 2 3/4 л. с.

Рис. 3. Шестиместные аэросани ОСГА-6 с двигателем мощностью 100 л. с (конструктор Н. М. Андреев)
Рис. 4. Двенадцатиместные аэросани ОСГА-2 с двигателем мощностью 300 л. с. (конструктор Д. А. Бескурников)

Аэросани использовались в народном хозяйстве и для защиты нашей Родины. В первые же годы после Великой Октябрьской социалистической революции аэросани отечественной постройки были направлены на фронты гражданской войны, на подавление мятежа, возникшего в 1921 г. в Кронштадте *. Позднее аэросани применялись для связи между отдаленными населенными пунктами, доставки срочных донесений, обслуживания регулярных почтово-пассажирских линий, в ряде крупных экспедиций, в агитационных целях, для распространения литературы (рис. 5) и других целей.

Рис. 5. Аэросани — книжный магазин для обслуживания населенных пунктов, находящихся далеко от железных И автомобильных дорог

В период войны с белофиннами (1939 г.) и Великую Отечественную войну аэросани применялись для снабжения передовых участков фронта боеприпасами, вывозки раненых, на них проводились разведывательные и десантные операции в тылу врага, на них патрулировали участки фронтов и не раз участвовали в боях (рис. 6).

Рис. 6. Аэросанная часть капитана Стронова в боевой операции на Западном фронте в 1942 г. (аэросани типа НКЛ-26 конструкции Н. М. Андреева и М. В. Веселовского)

Аэросани являются легковым, быстроходным транспортом ограниченного использования, т. е. из-за наличия воздушного винта они успешно эксплуатируются на открытой местности без крутых подъемов и спусков и при незначительной лесистости. По сравнению с автомобилем аэросани малогрузододъемны, и их использование выгодно лишь при перевозке пассажиров и небольших ценных грузов.

За последние годы получили распространение небольшие легкие аэросани, снабженные мотоциклетными двигателями мощностью от 6—8 до 25—30 л. с. Такие аэросани строят коллективы ДОСААФ (рис. 7), на технических станциях, в технических кружках школ и домов пионеров и отдельные любители (рис, 8, 9 и 10) для спортивных и практических целей.

Рис. 7. Аэросани Ивановского автомотоклуба ДОСААФ

Начало постройки маломощных аэросаней было положено обществом Автодор в 1929 г. Журнал «За рулем» опубликовал результаты конкурса на маломощные аэросани. Было представлено 17 проектов и построенных конструкций аэросаней. Жюри конкурса присудило две премии — аэросаням тт. Шишкина и Валединского с двигателем «Харлей Дэвидсон» (Harley-Davidson) и аэросаням т. Распопова (рис. 11) с двигателем от мотоцикла «Ель» мощностью 9 л. с.

Рис. 8. Аэросани конструкции В. В. Иванова (Свердловская всласть, поселок В, Синячиха) с двигателем «Урал» мощностью 3,5 л. с.

Рис. 9. Аэросани лодочного типа конструкции А. А. Петрова

Рис. 10. Схема аэросаней Г. Липмана с двигателем от мотоцикла М-75
Рис. 11. Аэросани конструкции т. Распопова с двигателем от мотоцикла «Ель» мощностью 9 л. с.

Жюри конкурса отметило оригинальную конструкцию аэросаней Ф. М. Маслова (рис. 12), двухместные аэросани т. Торопова, аэросани простейшей схемы тт. Павленко и Рябых (см. рис. 2) и интересный проект обтекаемых аэросаней конструкции т. Верзилова (рис. 13).

Рис. 12. Аэросани конструкции Ф. М. Маслова
Рис. 13. Проект обтекаемых аэросаней т. Верзилова

Аэросани, строящиеся отдельными любителями, как правило, в кустарных условиях, несмотря на значительную затрату средств и времени, к сожалению, не всегда получаются удачными. Это объясняется специфическими особенностями аэросаней по сравнению с другими видами транспорта, которые обычно не учитываются конструкторами – строителями.

Чтобы аэросани были прочны и удобны в эксплуатации, их необходимо правильно сконструировать. При конструировании и постройке аэросаней не надо слепо придерживаться какой-то определенной формы, необходимо подходить творчески как к выбору основной схемы, так и к ее отдельным конструктивным элементам.

Нужно помнить о том, что хорошие аэросани можно построить только в результате настойчивой и кропотливой работы, Лучше затратить значительное время на подготовительную работу — изготовление чертежей, расчеты и т. д., чем, поторопившись, построить машину и получить недостаточно хорошие результаты.

Необходимо учитывать, что отдельные детали при движении аэросаней испытывают очень большие нагрузки, и, следовательно, материал, идущий на их изготовление, должен быть хорошего качества. Это особенно относится к деталям передачи усилий на воздушный винт и к конструкции лыж, которые необходимо выполнять тщательно.

При самостоятельной постройке аэросаней следует выполнять все технические требования, приведенные в настоящей работе, обобщающей многолетний опыт автора. Автор старался дать как можно больше практического материала, который отвечал бы на многочисленные вопросы, возникающие при самостоятельном конструировании и постройке аэросаней.

* См. книгу Александра Бека «Жизнь Бережкова».

В отличие от всех других видов наземного транспорта, аэросани передвигаются не за счет сцепления движителя (колес, гусеничной ленты и т. п.) с грунтом, а благодаря силе тяги, развиваемой воздушным винтам, который приводится во вращение двигателем внутреннего сгорания. По снегу аэросани скользят на широких лыжах. Снег, в зависимости от его состояния, создает большее или меньшее сопротивление движению, на преодоление которого и тратится основная часть мощности двигателя аэросаней.

Ключевые особенности

В общем виде любые аэросани состоят из корпуса, ходовой части, винтомоторной системы, тормозной системы, рулевого управления. Под корпусом понимается несущий каркас, иногда с обшивкой из пластика или дюрали. Ходовая часть — это широкие загнутые лыжи, распределяющие нагрузку от веса саней и водителя на снег.

Разнообразие проектных решений позволяет выбрать двигатель для аэросаней исходя из потребностей конкретного пользователя: маломощные движки от бензопил подойдут к лёгким мини-саням типа «Вжик», в то время как двигатели большего объёма станут основой для массивных машин большой вместимости с кабинами и мягкими подвесками. Наличие последних двух приближает комфортность езды к автомобильной при сохранении мобильности. Аэросани пройдут там, где авто без специальной подготовки не пройдёт никогда: им покорится и нетронутый глубокий снег, и тонкий лёд.

Отдельные модели могут даже пересекать водные препятствия. Такие аэросани-амфибии называются аэроглиссерами, их ходовая часть выполняется из воздушной подушки, днище которой защищается пластиковой чешуёй. Защита позволяет передвигаться на глиссерах даже по сухому грунту. Однако злоупотреблять этим не стоит, поскольку пробой резины может полностью вывести сани из строя. В самодельных агрегатах роль воздушной подушки исполняет надувная лодка.

Максимальная скорость, которую могут развивать аэросани, варьируется в зависимости от их индивидуальных характеристик:

  • в литературе указывается предел в 150 км/ч.;
  • по укатанному снегу рядовые сани поедут до 50 км/ч.;
  • по слежавшемуся нетронутому снегу — 80 км/ч.;
  • по льду — 110 км/ч.

Однако стоит помнить, что с увеличением скорости снижается устойчивость саней и возрастает риск опрокидывания на ходу. Грузоподъёмность также зависит от индивидуальной конструкции. Малолитражные модели едва увезут водителя с его снаряжением, а аэроавтобус с кабиной на основе мотора от, например, «Жигулей» увезёт до пяти человек в полном снаряжении и с уловом. От размеров двигателя и нагрузки варьируется и дальность хода. В среднем 40 л топлива хватает на 300 км пути. Рекомендуется добирать баки с топливом в дальнюю дорогу.


Ломаная рама состоит из двух полурам, скреплённых шарнирно. Передняя половина вмещает в себя кабину с элементами управления и поворачивается вместе с вращением рулевого колёса, с которым она соединяется посредством червячного редуктора. Задняя несёт силовой агрегат. В основе как цельной рамы, так и несущего кузова лежат лонжероны — продольные стержни в нижней части конструкции.

Добавить комментарий