DIY ホバークラフトおもちゃ。 私たちはホバークラフトを自分たちで作ります。 船体製造
発表された水陸両用車のプロトタイプは、雑誌に掲載された「エアロジープ」と呼ばれるエアクッション車（AVP）でした。 以前の装置と同様に、新しい機械は分散空気流を備えた単発エンジン、単一プロペラです。 このモデルも3人乗りで、パイロットと乗客がT字型に配置されており、パイロットは中央前方、乗客は側面後方に配置されています。 4 人目の乗客が運転席の後ろに座ることを妨げるものは何もありませんが、シートの長さとプロペラ エンジンの出力は十分です。
新しい機械は、技術的特性の向上に加えて、動作の信頼性と生存性を高める多くの設計上の特徴と革新さえも備えています。結局のところ、両生類は水鳥です。 そして、私はそれを「鳥」と呼んでいます。なぜなら、鳥は水上と陸上の両方で空を移動しているからです。
構造的には、新しい機械は、グラスファイバー本体、空気圧シリンダー、フレキシブルフェンス (スカート)、およびプロペラユニットの 4 つの主要部品で構成されています。
新しい車について話すとき、必然的に同じことを繰り返す必要があります - 結局のところ、デザインはほとんど似ています。
水陸両用軍団サイズもデザインもプロトタイプと同じ - グラスファイバー、二重、三次元、内側と外側のシェルで構成されています。 ここで注目に値するのは、新しいデバイスの内側シェルの穴が側面の上端ではなく、側面と下端の間のほぼ中央に位置していることです。これにより、より速く、より安定したデバイスの作成が保証されます。エアークッション。 穴自体は長方形ではなく、直径 90 mm の円形になりました。 それらは約40個あり、側面と正面に沿って均等に配置されています。
各シェルは、ポリエステル バインダー上の 2 ～ 3 層のグラスファイバー (底部は 4 層) から独自のマトリックス (前のデザインで使用) に接着されました。 もちろん、これらの樹脂は、接着力、濾過レベル、収縮、乾燥時の有害物質の放出の点でビニルエステル樹脂やエポキシ樹脂より劣りますが、価格の点では否定できない利点があります。つまり、はるかに安価であり、これは重要です。 このような樹脂を使用する予定がある方は、作業が行われる部屋の換気が良く、温度が少なくとも+22°Cでなければならないことを思い出させてください。
1 – セグメント (60 個セット)。 2 - バルーン。 3 – 係留クリート (3 個)。 4 – ウインドバイザー; 5 – 手すり (2 個); 6 – プロペラのメッシュガード。 7 – 環状チャネルの外側部分。 8 – ラダー（2個）; 9 – ステアリングホイールコントロールレバー。 10 – 燃料タンクとバッテリーにアクセスするためのトンネル内のハッチ。 11 – 操縦席。 12 - 乗客用ソファ。 13 – エンジンケーシング。 14 – オール (2 個)。 15 – マフラー。 16 – フィラー（フォーム）。 17 – 環状チャネルの内側部分。 18 – ランニングライト。 19 – プロペラ。 20 – プロペラハブ。 21 – 駆動歯付きベルト。 22 – シリンダーの本体への取り付けポイント。 23 – セグメントの本体への取り付け点。 24 – モーターマウント上のエンジン。 25 – 本体の内殻。 26 – フィラー（フォーム）。 27 – ハウジングの外殻。 28 – 強制空気流用の分割パネル
マトリックスは、同じポリエステル樹脂上の同じガラスマットからマスターモデルに従って事前に作成されましたが、壁の厚さのみが大きくなり、7〜8 mmになりました（ハウジングシェルの場合は約4 mm）。 要素を焼く前に、マトリックスの作業面からすべての粗さとバリを注意深く取り除き、テレビン油で希釈したワックスで 3 回覆い、研磨しました。 この後、スプレー (またはローラー) を使用して、赤色ゲルコート (着色ワニス) の薄い層 (最大 0.5 mm) を表面に塗布しました。
乾燥後、次の技術を使用してシェルを接着するプロセスが始まりました。 まず、ローラーを使用して、マトリックスのワックス表面とガラスマットの片面（孔が小さい）に樹脂をコーティングし、次にマットをマトリックスの上に置き、層の下の空気が完全になくなるまで転がします。 (必要に応じて、マットに小さな溝を作ることができます)。 同様に、後続のガラスマットの層を必要な厚さ（3〜4 mm）に置き、必要に応じて埋め込み部品（金属と木材）を取り付けます。 端に沿った余分なフラップは、「ウェット」で接着するときに切り取られました。
a - 外殻。
b - 内側シェル。
1 - スキー（木）;
2 – サブモータープレート (木製)
外殻と内殻を別々に作成した後、それらを結合し、クランプとタッピンねじで固定し、同じガラスマットのポリエステル樹脂でコーティングした幅 40 ～ 50 mm のストリップを周囲に接着して、そこから外殻を形成しました。自分たちが作られたものです。 花びらリベットでシェルを端に取り付けた後、幅 35 mm 以上の 2 mm ジュラルミン ストリップで作られた垂直サイド ストリップを周囲に取り付けました。
さらに、樹脂を含浸させたグラスファイバーをすべての角や留め具がねじ込まれる場所に注意深く接着する必要があります。 アウターシェルは、アクリル添加剤とワックスを含むポリエステル樹脂のゲルコートで上から覆われており、光沢と耐水性を与えます。
ディフューザー、ステアリングホイール、エンジンケーシング、ウインドディフレクター、トンネル、運転席の内側シェルと外側シェルなど、より小さな要素が同じ技術を使用して接着されたこと（外側シェルと内側シェルが作成された）は注目に値します。 12.5 リットルのガスタンク (イタリア製工業用) がハウジングの下部と上部を固定する前に、ハウジング内のコンソールに挿入されます。
エアクッションを形成するための空気出口を備えたハウジングの内殻。 穴の上 - スカート部分のスカーフの端を引っ掛けるためのケーブルクリップの列。 底に接着された2枚の木製スキー板
グラスファイバーの取り扱いを始めたばかりの方には、これらの小さな要素を使ってボートを作り始めることをお勧めします。 グラスファイバー製のボディとスキー、アルミニウム合金ストリップ、ディフューザー、舵の総重量は 80 ～ 95 kg です。
砲弾間の空間は、装置の周囲の両側の船尾から船首までの空気ダクトとして機能します。 この空間の上部と下部は構造用フォームで満たされており、これにより空気通路の最適な断面が得られ、デバイスの浮力 (したがって生存性) が向上します。 発泡プラスチック片は同じポリエステルバインダーで接着され、同じく樹脂を含浸させたグラスファイバーのストリップでシェルに接着されました。 次に、空気チャネルから、空気は外側シェルにある直径 90 mm の等間隔の穴を通って出てきて、スカート部分に「留まり」、装置の下に空気クッションを形成します。
損傷を防ぐために、木のブロックで作られた一対の縦スキーが船体の外殻の底部に外側から接着され、エンジン下の木製プレートがコックピットの後部に接着されています。中から）。
バルーン。 新しいホバークラフト モデルは、以前のものよりも排気量がほぼ 2 倍 (350 ～ 370 kg) あります。 これは、本体とフレキシブルフェンス（スカート）のセグメントの間に膨張可能なバルーンを取り付けることで実現されました。 シリンダーは、平面上の本体の形状に応じて、フィンランドで生産されるラブサンベースの PVC フィルム素材 Uipuriap を 750 g/m 2 の密度で接着します。 この材料は、キウス、ペガサス、マーズなどの大型産業用ホバークラフトでテストされています。 生存性を高めるために、シリンダーをいくつかのコンパートメント (この場合は 3 つで、それぞれに独自の充填バルブが付いています) で構成することができます。 コンパートメントは、縦方向のパーティションによって縦方向に半分に分割できます (ただし、このバージョンはまだデザインのみです)。 この設計により、壊れたコンパートメント (または 2 つ) があっても、ルートに沿って移動を続けることができ、修理のために海岸に着くことがさらに可能になります。 材料を経済的に切断するために、シリンダーは 4 つのセクション (弓セクションと 2 つのフィードセクション) に分割されています。 各セクションは、シェルの 2 つの部分 (半分)、つまり下部と上部から順番に接着されます。それらのパターンは鏡像化されています。 このバージョンのシリンダーでは、コンパートメントとセクションが一致しません。
a – 外殻。 b – 内側シェル。
1 – 船首セクション; 2 – サイドセクション (2 個); 3 – 後部セクション。 4 – パーティション（3個）。 5 – バルブ (3 個)。 6 - リクトロス。 7 - エプロン
「リクトロス」はシリンダーの上部に接着されています。ビニプラン 6545「アークティック」素材のストリップを半分に折り、折り目に沿って編組ナイロンコードを挿入し、「900I」接着剤を含浸させます。 「Liktros」はサイドバーに適用され、シリンダーはプラスチックボルトの助けを借りて、ボディに固定されたアルミニウムストリップに取り付けられます。 同じストリップ（コードが付属していない場合のみ）がシリンダーに接着され、前方（「7時半」）の底から、いわゆる「エプロン」に、セグメント（舌）の上部が取り付けられます。フレキシブルフェンスが結ばれています。 その後、シリンダーの前面にゴム製のバンパーが接着されました。
柔らかい弾性フェンス「エアロジパ」（スカート）は、高密度の軽量生地またはフィルム素材をカットして縫製した、別々ではあるが同一の要素で構成されています。 生地は撥水性があり、寒さで硬くならず、風を通さないことが望ましいです。
私は再びビニプラン 4126 生地を使用しましたが、密度が低い (240 g/m2) だけですが、国産のパーケールタイプの生地が非常に適しています。
セグメントのサイズは「バルーンなし」モデルよりもわずかに小さくなります。 セグメントのパターンはシンプルで、手縫いでも縫うことができ、高周波電流 (HFC) で溶接することもできます。
セグメントは、航空両生類の全周に沿って、蓋の舌でバルーンのシールに結び付けられます（結び目はスカートの下の内側にありますが、一方の端で2つ）。 セグメントの 2 つの下部コーナーは、ナイロン製のクランプを使用して、本体の内側シェルの下部を取り囲む、直径 2 ～ 2.5 mm のスチール ケーブルから自由に吊り下げられます。 スカートは合計で最大 60 個のセグメントに対応します。 直径 2.5 mm のスチールケーブルがクリップを使用して本体に取り付けられ、クリップはリーフリベットによってインナーシェルに引き寄せられます。
1 – スカーフ (素材「Viniplan 4126」); 2 – 舌 (材料「Viniplan 4126」); 3 – オーバーレイ (北極生地)
このスカート セグメントの固定は、それぞれを個別に固定した場合の以前の設計と比較して、フレキシブル フェンスの故障した要素の交換に必要な時間を大幅に超えることはありません。 しかし、実践が示しているように、セグメントの最大 10% が故障した場合でもスカートは動作し、頻繁に交換する必要はありません。
1 – ハウジングの外殻。 2 – 本体の内殻。 3 - オーバーレイ (グラスファイバー) 4 - ストリップ (ジュラルミン、ストリップ 30x2)。 5 – セルフタッピングネジ。 6 – シリンダーライン; 7 – プラスチックボルト。 8 – バルーン。 9 – シリンダーエプロン; 10 - セグメント。 11 – ひも結び。 12 – クリップ。 13 クランプ (プラスチック); 14 ケーブル d2.5; 15 延長リベット。 16アイレット
プロペラ装置は、エンジン、6 枚羽根のプロペラ (ファン)、およびトランスミッションで構成されます。
エンジン– タイガ スノーモービルの RMZ-500 (Rotax 503 の類似品)。 オーストリアの会社Rotaxからのライセンスを受けて、Russian Mechanics OJSCによって製造されました。 エンジンは 2 ストロークで、ペタル吸気バルブと強制空冷を備えています。 信頼性が高く、非常に強力 (約 50 馬力)、重くない (約 37 kg)、そして最も重要なことに、比較的安価なユニットであることが証明されています。 燃料 - 2 ストローク エンジン用のオイルと混合した AI-92 ガソリン (たとえば、国内の MGD-14M)。 平均燃料消費量は 9 ～ 10 l/h です。 エンジンは車体後部の船体底部（というかエンジン下の木製プレート）に取り付けられたモーターマウントに搭載されています。 モトラマが高くなりました。 これは、側面から侵入してそこに蓄積し、停止時に凍結する雪や氷をコックピットの後部から取り除くための便宜のために行われます。
1 – エンジン出力シャフト; 2 – 駆動歯付きプーリー (32 歯); 3 – 歯付きベルト。 4 – 駆動歯付きプーリー; 5 – 車軸固定用の M20 ナット。 6 – スペーサーブッシュ (3 個)。 7 – ベアリング (2 個); 8 - 軸。 9 – ネジブッシュ。 10 – リアストラットサポート。 11 – フロントスープラエンジンサポート。 12 - フロントブレース付き二足歩行サポート (図面には示されていません、写真を参照)。 13 – 頬の外側。 14 – 頬の内側
プロペラは 6 枚羽根の固定ピッチで、直径は 900 mm です。 (5 枚羽根の同軸プロペラを 2 基取り付ける試みがありましたが、失敗しました)。 スクリューブッシュは鋳造アルミニウム製です。 ブレードはグラスファイバー製で、ゲルコートでコーティングされています。 プロペラハブの軸は長くなりましたが、同じ 6304 ベアリングが残っていました。軸はエンジンの上のスタンドに取り付けられ、ここに 2 つのスペーサーで固定されました。前部に 2 ビームのものと、内側に 3 ビームのものです。後部。 プロペラの前にはメッシュガードがあり、後部には舵羽根があります。
エンジン出力軸からプロペラハブまでのトルク（回転）の伝達は、歯数比1：2.25（ドライブプーリーの歯数32歯、ドリブンプーリーの歯数72歯）の歯付ベルトを介して行われます。
プロペラからの空気流は、環状チャネル内の隔壁によって 2 つの不均等な部分 (約 1:3) に分配されます。 その小さな部分は船底の下に入りエアクッションを作り、大きな部分は移動のための推進力（トラクション）を生成します。 水陸両用車の運転の特徴、特に動きの開始について少し説明します。 エンジンがアイドリングしているとき、装置は動かないままです。 回転数が増加すると、水陸両用車はまず支持面から上昇し、次に毎分 3200 ～ 3500 の回転数で前進し始めます。 現時点では、特に地上から出発する場合、パイロットが最初に装置の後部を持ち上げることが重要です。そうすれば、後部セグメントは何も引っかからず、前部セグメントは平らでない表面や障害物の上を滑ります。
1 – ベース (鋼板 s6、2 個); 2 – ポータルスタンド (鋼板 s4.2 個); 3 – ジャンパー (鋼板 S10、2 個)
エアロジープの制御 (進行方向の変更) は、環状チャネルにヒンジで取り付けられた空力舵によって行われます。 ステアリング ホイールは、空力ステアリング ホイールの平面の 1 つに接続されているイタリアのボーデン ケーブルを介して、2 本のアームのレバー (オートバイ型ステアリング ホイール) を使用して偏向されます。 もう一方の平面は最初の剛体リンクに接続されます。 レバーの左ハンドルには、キャブレターのスロットル コントロール レバー、またはスノーモービル「タイガ」の「トリガー」が取り付けられています。
1 – ステアリングホイール; 2 – ボーデンケーブル; 3 - 編組を体に取り付けるための結び目（2個）。 4 - ケーブルのボーデン編組。 5 – ステアリングパネル。 6 – レバー。 7 - 推力（ロッキングチェアは条件付きで表示されていません）。 8 – ベアリング (4 個)
ブレーキは「スロットルリリース」によって行われます。 この場合、エアクッションがなくなり、装置は本体を水の上に置き（あるいは雪や土の上でスキーをする）、摩擦により停止します。
電気機器および電化製品。 この装置には、バッテリー、アワーメーター付きタコメーター、電圧計、エンジンヘッド温度インジケーター、ハロゲンヘッドライト、ステアリングホイール上のボタンとイグニッションスイッチなどが装備されています。エンジンは電気スターターによって始動されます。 その他の機器の設置も可能です。
水陸両用艇は「ライバック３６０」と名付けられた。 ヴォルガ川での海上試験に合格した。2010年、ニジニ・ノヴゴロドのトヴェリ近くのエマウス村で行われたベルホド社の集会で。 モスコムスポーツの要請により、彼はモスクワのボート運河で行われた海軍記念日のフェスティバルでのデモンストレーションパフォーマンスに参加した。
技術データ「航空両生類」:
全体の寸法、mm:
長さ………………………………………………………………..3950
幅………………………………………………………………..2400
高さ………………………………………………………….1380
エンジン出力、馬力……………………………………………….52
重量、kg……………………………………………………………….150
耐荷重、kg……………………………………………….370
燃料予備量、l………………………………………………………….12
燃料消費量、l/h………………………………………………..9 - 10
克服すべき障害:
上昇、雹…………………………………………………….20
波、m…………………………………………………………………………0.5
巡航速度、km/h:
水で………………………………………………………………………….50
地上………………………………………………………………………………54
氷上………………………………………………………………………….60
M. ヤグボフ モスクワ名誉発明家
高速道路網の状態が不十分であり、ほとんどの地方路線では道路インフラがほぼ完全に欠如しているため、私たちは異なる物理原理で動作する車両を探す必要があります。 そのような手段の 1 つは、オフロード条件で人や荷物を移動できるホバークラフトです。
「ホバークラフト」という響きのよい専門用語が付けられたホバークラフトは、あらゆる表面 (池、野原、沼地など) を移動できるという点だけでなく、適切な速度を発揮できるという点でも、従来のボートや車のモデルとは異なります。 。 そのような「道路」の唯一の要件は、多かれ少なかれ滑らかで比較的柔らかいものでなければならないということです。
しかし、全地形対応ボートでエアクッションを使用するには、かなりのエネルギーコストが必要となり、燃料消費量の大幅な増加を伴います。 ホバークラフト (ホバークラフト) の操作は、次の物理原理の組み合わせに基づいています。
- 土壌または水面におけるホバークラフトの比圧力が低い。
- 高速移動。
この要因には非常に単純かつ論理的な説明があります。 接触面（装置の底面や土壌など）の面積は、ホバークラフトの面積に相当するか、それを超えています。 技術的に言えば、車両は必要な量のサポート推力を動的に生成します。
特別な装置で発生する過剰な圧力により、機械がサポートから 100 ～ 150 mm の高さまで持ち上げられます。 この空気のクッションが表面の機械的接触を遮断し、水平面内でのホバークラフトの並進運動に対する抵抗を最小限に抑えます。
高速かつ最も重要な経済的な移動能力にもかかわらず、地表でのホバークラフトの適用範囲は大幅に制限されています。 アスファルトエリア、産業廃棄物や硬い石が存在する硬い岩の上では、ホバークラフトの主要要素であるクッションの底部が損傷する危険性が大幅に高まるため、絶対に適していません。
したがって、ホバークラフトの最適なルートは、たくさん泳ぎ、場所によっては少し運転する必要があるルートであると考えられます。 カナダなど一部の国では、ホバークラフトが救助隊に使用されています。 いくつかの報告によると、この設計の装置は一部の NATO 加盟国の軍隊で使用されています。
なぜ自分の手でホバークラフトを作りたいと思ったのですか？ 理由はいくつかあります。
SVP が普及しないのはこのためです。 確かに、ATV やスノーモービルは高価なおもちゃとして購入できます。 ボートカーを自分で作るという選択肢もあります。
作業スキームを選択するときは、与えられた技術条件を最適に満たすハウジングの設計を決定する必要があります。 自家製の要素を組み立てるための図面を使用して、自分の手でホバークラフトを作成することはかなり可能であることに注意してください。
専門リソースには、自家製ホバークラフトの既製の図面が豊富にあります。 実際のテストの分析により、水と土の上を移動するときに発生する条件を満たす最も成功した選択肢は、チャンバー法によって形成された枕であることが示されています。
ホバークラフトの主要な構造要素である本体の素材を選択するときは、いくつかの重要な基準を考慮してください。 まず第一に、シンプルさと処理の容易さです。 第二に、材料の比重が低いことです。 ホバークラフトが「水陸両用」カテゴリーに属すること、つまり船舶が緊急停止した場合に浸水の危険がないことを保証するのはこのパラメータです。
原則として、本体の製作には 4 mm の合板が使用され、上部構造は発泡プラスチックで作られます。 これにより、構造物の自重が大幅に軽減されます。 外面をペノプレックスで接着し、その後塗装すると、モデルはオリジナルの外観特徴を獲得します。 キャビンのガラスにはポリマー素材が使用され、残りの要素はワイヤーから曲げられています。
いわゆるスカートを作るには、ポリマー繊維で作られた高密度で防水性のある生地が必要です。 切断後、パーツは二重のしっかりとした縫い目で縫い合わされ、防水接着剤を使用して接着されます。 これにより、高度な構造信頼性が確保されるだけでなく、設置接合部を覗き見から隠すこともできます。
発電所の設計は 2 つのエンジンの存在を前提としています。：行進と強制。 ブラシレス電気モーターと 2 ブレード プロペラが装備されています。 特別な規制当局がそれらを管理するプロセスを実行します。
電源電圧は 2 つの充電式バッテリーから供給され、その合計容量は 1 時間あたり 3,000 ミリアンペアです。 最大充電レベルでは、ホバークラフトは 25 ～ 30 分間操作できます。
今日だけなので注意してください！
私たちは、最終的なデザインと、私たちの工芸品の非公式の名前は、Vedomosti 新聞の同僚のおかげです。 出版社の駐車場でテストの「離陸」の 1 つを見て、彼女は叫んだ。「そうだ、これはバーバ・ヤーガの仏塔だ！」 この比較は私たちを信じられないほど幸せにしました。結局のところ、私たちはホバークラフトに舵とブレーキを装備する方法を探していただけで、その方法は自然に見つかりました。パイロットにほうきを与えました。
これは私たちがこれまで作った中で最も愚かな工芸品の 1 つのようです。 しかし、よく考えてみると、これは非常に壮観な物理実験です。道から無重力の枯れ葉を掃き出すように設計された手持ち式送風機からの弱い空気の流れが、人を地面の上に持ち上げることができることがわかりました。彼を簡単に宇宙に移動させることができます。 非常に印象的な外観にもかかわらず、このようなボートの製作は梨の殻むきをするのと同じくらい簡単です。指示に厳密に従えば、ほこりのない作業を数時間行うだけです。
ベニヤ板に紐とマジックを使って直径120cmの円を描き、底をジグソーで切り抜きます。 すぐに同じ種類の 2 番目の円を作成します。
2 つの円を位置合わせし、ホールソーを使用して 100 mm の穴を開けます。 リューズから取り外した木製ディスクは保管しておいてください。そのうちの 1 つはエアクッションの中央の「ボタン」として機能します。
シャワーカーテンをテーブルの上に置き、底部を上に置き、家具用ホッチキスでポリエチレンを固定します。 余分なポリエチレンをステープルから数センチメートル離れて切り取ります。
スカートの端を補強テープで 50% 重ねて 2 列にテープで貼り付けます。 こうすることでスカートがタイトになり、空気の損失を防ぎます。
スカートの中央部分に印を付けます：中央に「ボタン」があり、その周りに直径5 cmの穴が6つあり、ブレッドボードナイフで穴を切り取ります。
スカートの中央部分を穴も含めて補強テープで丁寧に貼ります。 テープを 50% 重ねて貼り、テープを 2 層重ねて貼ります。 ブレッドボードナイフで穴を再度切り、中央の「ボタン」をタッピングネジで固定します。 スカートの準備ができました。
底部を裏返し、2番目の合板の円をそれにネジで固定します。 12mm 合板は加工しやすいですが、必要な荷重に反らずに耐えられるほどの剛性はありません。 このような合板を2層重ねればぴったりフィットします。 配管パイプの断熱材を円の端に配置し、ホッチキスで固定します。 装飾バンパーとなります。
100mm ベントダクトの袖口とコーナーを使用して、送風機をスカートに接続します。 エンジンをブラケットと結束バンドで固定します。
ヘリコプターとパック
一般に信じられていることに反して、このボートは 10 センチメートルの圧縮空気の層の上に置かれていません。そうでなければ、それはすでにヘリコプターです。 エアクッションとはエアマットレスのようなものです。 装置の底を覆うポリエチレンのフィルムに空気を入れて伸ばし、浮き輪のようなものにします。
フィルムは路面に非常にしっかりと密着し、中央に穴のある広い接地面（底部のほぼ全域）を形成します。 この穴から圧縮空気が出てきます。 フィルムと道路の間の接触領域全体に薄い空気の層が形成され、それに沿ってデバイスはあらゆる方向に簡単に滑ります。 膨張可能なスカートのおかげで、少量の空気でも十分に滑空できるため、私たちの仏塔はヘリコプターというよりもエア ホッケーのパックに似ています。
スカートの下に風が入る
通常、「マスター クラス」セクションには正確な図面は掲載されません。読者には、その過程で創造的な想像力を働かせ、可能な限りデザインを試してみることを強くお勧めします。 しかしそうではありません。 人気のレシピからわずかに逸脱するいくつかの試みにより、編集者は数日間の余分な作業を費やしました。 私たちの間違いを繰り返さないでください。指示には明確に従ってください。
ボートは空飛ぶ円盤のように丸いものでなければなりません。 薄い空気の層の上に置かれた船は完璧なバランスを必要とします。重量配分にわずかな欠陥があると、すべての空気が荷重の少ない側から出てしまい、重い側がその全体重で地面に落ちてしまいます。 底部の対称的な丸い形状は、パイロットが体の位置をわずかに変えるだけでバランスを取りやすくなります。
底部を作るには、12 mmの合板を取り、ロープとマーカーを使用して直径120 cmの円を描き、電動ジグソーでその部分を切り取ります。 スカートはポリエチレンのシャワーカーテンで作られています。 カーテンの選択は、おそらく将来の工芸品の運命を決定する最も重要な段階です。 ポリエチレンはできるだけ厚くする必要がありますが、厳密に均一である必要があり、いかなる場合も布や装飾テープで補強しないでください。 オイルクロス、ターポリン、その他の気密性のある布地は、ホバークラフトの構築には適していません。
スカートの強度を追求した結果、最初の失敗を犯しました。伸びの悪いオイルクロスのテーブルクロスでは路面にしっかりと密着して広い接地面を形成することができませんでした。 小さな「スポット」の面積は、重い車を滑らせるのに十分ではありませんでした。
タイトなスカートの下に空気が入り込む余地を残すことは選択肢ではありません。 このような枕は、膨張すると折り目が形成され、空気が抜けて均一なフィルムの形成が妨げられます。 しかし、底部にしっかりと押し付けられたポリエチレンは、空気を送り込むと伸びて、完璧に滑らかな泡を形成し、道路の凹凸にぴったりとフィットします。
セロハンテープはすべての先頭です
スカートの作り方は簡単です。 ポリエチレンを作業台に広げ、空気供給用にあらかじめ穴を開けた丸い合板で覆い、スカートを家具用ホッチキスで慎重に固定する必要があります。 8 mm ステープルを備えた最も単純な機械式 (電気式ではない) ステープラーでも、この作業に対応できます。
補強テープはスカートの非常に重要な要素です。 他の部分の弾力性を維持しながら、必要な部分を強化します。 中央の「ボタン」の下と空気穴の領域のポリエチレン補強に特に注意してください。 粘着テープを 50% 重ねて 2 層に貼り付けます。 ポリエチレンはきれいでなければなりません。そうしないとテープが剥がれる可能性があります。
中央部の増幅不足でおかしな事故が起きました。 スカートは「ボタン」の部分で破れ、枕は「ドーナツ」から半円形の泡に変わりました。 パイロットは驚いて目を丸くして、地上から0.5メートルほど上昇し、しばらくしてから落ちました。ついにスカートが破裂して空気がすべて外に出ました。 この出来事がきっかけで、シャワーカーテンの代わりにオイルクロスを使うという間違った考えが生まれました。
ボートの建造中に私たちに降りかかったもう 1 つの誤解は、力が強すぎることは決してないという信念でした。 大型の日立 RB65EF 65cc バックパックブロワーを調達しました。 この猛獣には大きな利点が 1 つあります。波形ホースが装備されており、これを使用してファンをスカートに接続するのが非常に簡単です。 しかし、2.9kWの電力は明らかに多すぎます。 ポリエチレンのスカートには、車を地面から 5 ～ 10 cm 持ち上げるのに十分な量の空気を正確に供給する必要があります。 ガスを吹きすぎるとポリエチレンが圧力に耐えられなくなり破れてしまいます。 これはまさに私たちの最初の車で起こったことです。 任意の種類のリーフブロワーをお持ちであれば、それはプロジェクトに適していますので、ご安心ください。
最高速で前へ！
通常、ホバークラフトには少なくとも 2 つのプロペラがあります。1 つは車両に前進運動を与える推進プロペラ、もう 1 つはスカートの下に空気を送り込むファンです。 私たちの「空飛ぶ円盤」はどのように前進するのでしょうか? 送風機 1 台だけで済むでしょうか?
この疑問は、最初のテストが成功するまで私たちを悩ませました。 スカートは表面上を非常によく滑るので、ほんのわずかなバランスの変化でさえ、デバイスが自動的に一方向または別の方向に移動するのに十分であることが判明しました。 このため、車のバランスを適切に保つために、走行中の車に椅子を取り付けてから、脚を底部にネジで固定するだけで済みます。
私たちは 2 番目のブロワーを推進エンジンとして試しましたが、結果は印象的なものではありませんでした。狭いノズルは速い流れを生み出しますが、そこを通過する空気の量は、わずかでも目に見えるジェット推力を生み出すのに十分ではありませんでした。 車を運転するときに必ず必要なのがブレーキです。 バーバ・ヤーガのほうきはこの役割に最適です。
自分自身を船と呼んだ - 水に入る
残念ながら、私たちの編集オフィスとそれに伴う作業場は、最も控えめな水域からも遠く離れたコンクリートジャングルの中にあります。 したがって、デバイスを水中に打ち上げることはできませんでした。 しかし、理論的にはすべてうまくいくはずです。 暑い夏の日にボートを作ることが夏のアクティビティになっている場合は、耐航性をテストし、成功したストーリーを私たちに共有してください。 もちろん、スカートを完全に膨らませた状態で、緩やかな傾斜のバンクからクルージングスロットルでボートを水上に出す必要があります。 ブロワーを沈めることはできません。水に浸かると、ウォーターハンマーによるブロワーの死は避けられません。
ホバークラフトの高速特性と水陸両用機能、およびその設計の比較的単純さは、アマチュア設計者の注目を集めています。 近年、独立して建設され、スポーツ、観光、出張などに利用される小規模な水利組合が多数出現している。
一部の国、例えば英国、米国、カナダでは、小規模水利組合の連続工業生産が確立されている。 当社では、自己組み立て用の既製のデバイスまたは部品のキットを提供しています。
一般的なスポーツ AVP はコンパクトでシンプルな設計で、昇降システムと移動システムが互いに独立しており、地上と水上の両方で簡単に移動できます。 これらは主に、キャブレター付きオートバイまたは軽空冷自動車エンジンを搭載した一人乗り車両です。
観光用水利組合は設計がより複雑です。 通常は 2 人乗りまたは 4 人乗りで、比較的長距離の旅行を想定して設計されているため、荷物棚、大容量の燃料タンク、悪天候から乗客を守るための装置が装備されています。
経済的な目的のために、主に農産物を荒れた湿地帯で輸送するのに適した小さなプラットフォームが使用されます。
主な特徴
アマチュア AVP は、主な寸法、質量、スーパーチャージャーとプロペラの直径、および AVP の質量中心から空力抵抗の中心までの距離によって特徴付けられます。テーブル内 1 は、最も人気のあるイギリスのアマチュア AVP の最も重要な技術データを比較しています。 このテーブルを使用すると、個々のパラメータの幅広い値をナビゲートし、独自のプロジェクトとの比較分析に使用できます。
最も軽い WUA の重さは約 100 kg、最も重いものは 1000 kg を超えます。 当然のことながら、装置の質量が小さければ小さいほど、それを動かすために必要なエンジン出力は小さくなり、または同じ消費電力でより高い性能を達成できます。
以下は、アマチュア AVP の総質量を構成する個々のコンポーネントの質量に関する最も一般的なデータです。空冷キャブレター エンジン - 20 ～ 70 kg。 軸流送風機。 (ポンプ) - 15 kg、遠心ポンプ - 20 kg; プロペラ - 6〜8 kg; モーターフレーム - 5〜8 kg。 トランスミッション - 5〜8 kg; プロペラリングノズル - 3〜5 kg。 コントロール - 5〜7 kg; 体 - 50〜80kg。 燃料タンクとガスライン - 5〜8 kg。 シート - 5kg。
総積載量は、乗客数、所定の輸送貨物量、必要な航続距離を確保するために必要な燃料および石油の備蓄量に応じて計算によって決定されます。
AVP の質量の計算と並行して、デバイスの走行性能、安定性、制御性が左右されるため、重心位置の正確な計算が必要です。 主な条件は、エアクッションを支持する力の合力が装置の共通の重心 (CG) を通過することです。 動作中に値が変化するすべての質量 (燃料、乗客、貨物など) は、装置が動かないように装置の CG の近くに配置する必要があることを考慮する必要があります。
装置の重心は、個々のユニットの重心、乗客および貨物の構造コンポーネントがプロットされた装置の側面投影図に従って計算によって決定されます（図1）。 質量 G i とその重心の座標 (座標軸に対する) x i と y i がわかれば、次の式を使用して装置全体の重心の位置を決定できます。
設計されたアマチュア AVP は、特定の操作要件、設計要件、および技術要件を満たさなければなりません。 プロジェクトの作成と新しいタイプの AVP の設計の基礎は、まず第一に、デバイスの種類、その目的、総重量、耐荷重、寸法、主発電所の種類、運転特性と特有の機能。
観光水利組合やスポーツ水利組合、さらには他のタイプのアマチュア水利組合は、製造が容易であること、すぐに入手できる材料とアセンブリを設計に使用すること、および操作の完全な安全性が要求されます。
運転特性について言えば、AVP のホバリング高さと、この品質に関連する障害物を克服する能力、最大速度とスロットル応答、さらに制動距離、安定性、制御性、航続距離を意味します。
AVP の設計では、本体の形状が基本的な役割を果たします (図 2)。これは以下の間の妥協点です。
- a) 丸い輪郭。所定の位置にホバリングした瞬間のエアクッションの最良のパラメータによって特徴付けられます。
- ｂ）涙滴型の輪郭。移動時の空気抵抗を低減する観点から好ましい。
- c) 船首の先端が尖った船体形状 (「くちばし型」)。荒れた水面に沿って移動する際に流体力学的観点から最適です。
- d) 運用目的に最適な形式。
設計者は、新しく作成された WUA のタイプに対応する既存の構造に関する統計データを使用して、以下を確立する必要があります。
- 装置の重量 G、kg。
- エアクッション面積 S、m2;
- 平面図における車体の長さ、幅、輪郭。
- 昇降システムのモーター出力 N v.p. 、kW;
- トラクションモーター出力 N モーター、kW。
- エアクッション内の圧力 P v.p. = G:S;
- リフティングシステムの比動力 q v.p. =G:Nch. 。
- 主電動機の比出力 q dv = G:N dv を計算し、AVP 構成の開発も開始します。
エアクッション、スーパーチャージャーの発生原理
ほとんどの場合、アマチュア AVP を構築する場合、エアクッションを形成するための 2 つのスキーム、チャンバーとノズルが使用されます。単純な設計で最もよく使用されるチャンバー設計では、デバイスの空気経路を通過する空気の体積流量はスーパーチャージャーの体積流量と等しくなります。
どこ：
Fは、空気が装置の下から出る支持面と装置本体の下端との間の隙間の周囲面積、m 2 です。 それは、エアクッションフェンス P の周囲長と、フェンスと支持面の間の隙間 h e の積として定義できます。 通常、h 2 = 0.7÷0.8h、ここで h は装置のホバリング高さ、m です。
υ - 装置の下からの空気の流れの速度。 十分な精度で、次の式を使用して計算できます。
ここで、R v.p. - エアクッション内の圧力、Pa; g - 自由落下加速度、m/s 2 ; y - 空気密度、kg/m3。
チャンバー回路内にエアクッションを生成するために必要な電力は、次の近似式で決定されます。
ここで、R v.p. - スーパーチャージャー後（レシーバー内）の圧力、Pa; η n - スーパーチャージャーの効率。
エアクッションの圧力と空気流量は、エアクッションの主なパラメータです。 それらの値は主に装置のサイズ、つまり質量と支持面、ホバリング高度、移動速度、エアクッションの作成方法、および空気経路の抵抗に依存します。
最も経済的なホバークラフトは、クッション内の最小限の圧力で十分に大きな耐荷重能力を得ることができる大型のエアクッション車両または大きな耐荷重面です。 しかしながら、大型の装置を独自に構築するには、輸送や保管が困難であり、また、アマチュア設計者の経済的能力によっても制限されます。 AVP のサイズを縮小すると、エアクッション内の圧力を大幅に増加する必要があり、それに応じて消費電力も増加します。
マイナスの現象は、エアクッション内の圧力とデバイスの下からの空気の流れの速度に依存します。つまり、水の上を移動する際の飛沫や、砂地や緩い雪の上を移動する際の埃などです。
どうやら、成功する WUA 設計は、ある意味、上記の矛盾する依存関係の間の妥協点です。
スーパーチャージャーからクッションキャビティまでの空気流路を通る空気の消費電力を低減するには、空気抵抗を最小限に抑える必要があります（図3）。 空気が気路のチャネルを通過するときに避けられない電力損失には、一定断面積の直線チャネル内の空気の移動による損失と、チャネルの拡張および屈曲時の局所的損失の 2 種類があります。
小型のアマチュア AVP の気道では、一定断面の直線チャネルに沿った空気流の移動による損失は、これらのチャネルの長さがわずかであることと、その表面が徹底的に処理されているため、比較的小さくなります。 これらの損失は、次の式を使用して推定できます。
ここで、 λ - チャネル長ごとの圧力損失係数。図に示すグラフに従って計算されます。 4、レイノルズ数に応じて Re=(υ・d):v、υ - チャネル内の空気通過速度、m/s。 l - チャネル長、m; dは流路の直径mです（流路が円形以外の断面を有する場合、dは断面積に等しい円筒形流路の直径になります）。 v - 空気の動粘度係数、m 2 / s。
チャネルの断面積の大幅な増減や空気流の方向の大幅な変化に伴う局所的な電力損失、およびスーパーチャージャー、ノズル、舵への空気の吸引による損失が、スーパーチャージャーの電力の主なコストを構成します。
ここで、ξ m は局所損失係数であり、レイノルズ数に依存します。レイノルズ数は、損失源の幾何学的パラメータと空気の通過速度によって決まります (図 5-8)。
AVP のスーパーチャージャーは、空気の流れに対するチャネルの抵抗を克服するための電力消費を考慮して、エアクッション内に特定の空気圧を生成する必要があります。 場合によっては、空気の流れの一部は、動きを提供するためにデバイスの水平方向の推力を生成するためにも使用されます。
スーパーチャージャーによって生成される全圧力は、静圧と動圧の合計です。
AVP の種類、エアクッションの面積、装置の揚程、損失の大きさに応じて、成分 p sυ と p dυ は変化します。 これにより、スーパーチャージャーの種類と性能の選択が決まります。
チャンバー エア クッション回路では、揚力を生み出すために必要な静圧 P sv はスーパーチャージャーの背後の静圧と同等であり、その力は上記の式で決定されます。
柔軟なエアクッションエンクロージャ (ノズル設計) を備えた AVP スーパーチャージャーの必要な出力を計算する場合、スーパーチャージャーの背後の静圧は次の近似式を使用して計算できます。
ここで、R v.p. - 装置の底部の下のエアクッション内の圧力、kg/m2; kp はエアクッションとチャネル (レシーバー) の間の圧力降下係数で、k p =P p:P v.p と等しくなります。 (P p - スーパーチャージャーの後ろの空気チャネル内の圧力)。 k p 値の範囲は 1.25÷1.5 です。
スーパーチャージャーの体積空気流量は、次の式を使用して計算できます。
AVP スーパーチャージャーの性能 (流量) の調整は、回転速度を変更することによって、または (頻度は低いですが) チャネル内にあるロータリー ダンパーを使用してチャネル内の空気の流れを絞ることによって最も頻繁に行われます。
スーパーチャージャーの必要な出力を計算したら、それに対応するモーターを見つける必要があります。 ほとんどの場合、最大 22 kW の出力が必要な場合、愛好家はオートバイのエンジンを使用します。 この場合、二輪車パスポートに記載されている最大エンジン出力の0.7～0.8を算出値とします。 エンジンを集中的に冷却し、キャブレターから入る空気を徹底的に浄化する必要があります。 また、エンジンの重量、スーパーチャージャーとエンジンの間のトランスミッションの重量、スーパーチャージャー自体の重量を合わせた最小重量のユニットを求めることも重要です。
AVP の種類に応じて、排気量 50 ～ 750 cm 3 のエンジンが使用されます。
アマチュア AVP では、アキシャル スーパーチャージャーと遠心スーパーチャージャーの両方が同等に使用されます。 軸流ブロワーは小型で単純な構造向けであり、遠心ブロワーはエアクッション内に大きな圧力がかかるエアポンプ向けです。
軸流ブロワーには通常、4 枚以上のブレードが付いています (図 9)。 通常、それらは木製 (4 ブレード ブロワー) または金属 (マルチブレード ブロワー) で作られています。 ローターがアルミニウム合金で作られている場合、ローターは鋳造でき、溶接も可能です。 鋼板から溶接構造にすることもできます。 アキシャル 4 ブレード スーパーチャージャーによって生成される圧力範囲は 600 ～ 800 Pa (ブレード数が多い場合は約 1000 Pa) です。 これらのスーパーチャージャーの効率は 90% に達します。
遠心ブロワーは溶接金属構造またはグラスファイバーで成形されています。 ブレードは薄いシートから曲げて作られるか、断面が輪郭を持たせて作られます。 遠心ブロワーは最大 3000 Pa の圧力を生成し、効率は 83% に達します。
トラクションコンプレックスの選択
水平推力を生み出す推進器は、主に空気、水、車輪の3種類に分けられます（図10）。空気推進とは、ノズル リングの有無にかかわらず、軸方向または遠心式スーパーチャージャー、および空気を吸う推進ユニットを備えた航空機タイプのプロペラを意味します。 最も単純な設計では、AVP を傾け、その結果生じるエアクッションから流れる空気流の力の水平成分を利用することによって水平推力を生成できる場合があります。 空気推進装置は支持面と接触しない水陸両用車に便利です。
水利組合が水面上のみを移動する場合には、プロペラまたはウォータージェット推進を使用できます。 空気エンジンと比較して、これらの推進器は、消費電力 1 キロワットあたり、大幅に多くの推力を得ることができます。
さまざまな推進器によって発生する推力のおおよその値は、図に示すデータから推定できます。 十一。
プロペラ要素を選択するときは、プロペラの動作中に発生するあらゆる種類の抵抗を考慮する必要があります。 空気抵抗は次の式を使用して計算されます。
WUA が水中を移動するときに発生する波の形成によって生じる水の抵抗は、次の式を使用して計算できます。
どこ：
V - WUAの移動速度、m/s; G - WUA 質量、kg; L はエアクッションの長さ、m です。 ρ は水の密度、kg s 2 /m 4 (+4°C の海水温度では 104、川の水では 102)。
C x は車両の形状に応じた空気抵抗係数です。 風洞内で AVP モデルをパージすることによって決定されます。 およそ、C x =0.3÷0.5 とみなすことができます。
SはWUAの断面積、つまり移動方向に垂直な平面への投影、m 2 です。
Eは波の抵抗係数であり、翼の速度（フルード数Fr=V：√g・L）とエアクッションの寸法比L：Bに依存します（図12）。
表の例として。 図 2 は、長さ L = 2.83 m、B = 1.41 m のデバイスの移動速度に応じた抵抗の計算を示しています。
装置の移動に対する抵抗がわかれば、プロペラ効率 η p を 0.6 に等しく、トランスミッションを考慮して、特定の速度 (この例では 120 km/h) での移動を保証するために必要なエンジン出力を計算できます。エンジンからプロペラまでの効率 η p =0 ,9:
アマチュア AVP の空気推進装置としては、2 枚翼プロペラが最もよく使用されます (図 13)。
このようなネジのブランクは、合板、灰、または松の板から接着することができます。 空気の流れとともに吸い込まれた固体粒子や砂などの機械的作用にさらされるブレードのエッジや先端は、真鍮板製のフレームで保護されています。
4枚羽根プロペラも使用されています。 ブレードの数は、動作条件とプロペラの目的、つまり高速速度の向上や、発射時に大きな牽引力の生成などによって異なります。 幅広のブレードを備えた 2 ブレード プロペラも十分なトラクションを提供します。 一般に、プロペラがプロファイルされたノズル リング内で動作すると、推力が増加します。
完成したプロペラは、モーターシャフトに取り付ける前に、主に静的にバランスを取る必要があります。 回転時に振動が発生し、装置全体が破損する恐れがあります。 1gの精度でバランスをとることはアマチュアにとっては十分です。 プロペラのバランスをとることに加えて、回転軸に対するプロペラの振れをチェックします。
一般的なレイアウト
設計者の主なタスクの 1 つは、すべてのユニットを 1 つの機能的な全体に接続することです。 車両を設計するとき、設計者は船体内に乗組員のためのスペースを確保し、昇降システムと推進システムのユニットを配置する義務があります。 既知の AVP 設計をプロトタイプとして使用することが重要です。 図では、 図 14 と 15 は、アマチュアが建設した 2 つの典型的な水利組合の設計図を示しています。ほとんどの WUA では、本体は耐荷重要素、つまり単一の構造です。 発電所の主要ユニット、エアダクト、制御装置、運転室が含まれています。 運転席は、スーパーチャージャーの位置（キャビンの後ろか前か）に応じて、車両の船首部分または中央部分に配置されます。 AVP が複数座席の場合、キャビンは通常、デバイスの中央部分に位置するため、配置を変更することなく、さまざまな人数が乗車しても操作できます。
小型のアマチュア AVP では、ほとんどの場合、運転席は開いており、前方はフロントガラスで保護されています。 より複雑な設計の装置（観光タイプ）では、キャビンは透明なプラスチックで作られたドームで閉じられています。 必要な機器や備品を収容するために、キャビンの側面と座席の下にあるスペースが利用されます。
空気エンジンの場合、AVP は、プロペラの後ろの空気流に配置された舵、または空気を吸う推進エンジンから流れる空気流に取り付けられたガイド デバイスを使用して制御されます。 運転席からのデバイスの制御は、ハンドルやステアリングホイールレバーを使用する航空タイプのもの、または自動車のようにステアリングホイールとペダルを使用するタイプのものがあります。
アマチュア AVP で使用される燃料システムには主に 2 つのタイプがあります。 重力燃料供給装置と自動車または航空機タイプの燃料ポンプを備えたもの。 バルブ、フィルター、タンク付きオイルシステム（4ストロークエンジンの場合）、オイルクーラー、フィルター、水冷システム（水冷エンジンの場合）などの燃料系部品は通常、既存の航空機から選択されます。自動車部品とか。
エンジンからの排気ガスは常に車両後部に排出され、クッション内には決して排出されません。 水利組合の運営中に発生する騒音、特に人口密集地域付近で発生する騒音を軽減するために、自動車タイプのマフラーが使用されています。
最も単純な設計では、ボディの下部がシャーシとして機能します。 シャーシの役割は、表面と接触するときに負荷を受ける木製のランナー (またはランナー) によって実行されます。 スポーツ用水利組合よりも重い観光用水利組合では、車輪付きシャーシが取り付けられており、停止中の水利組合の移動が容易になります。 通常、WUA の側面または縦軸に沿って取り付けられた 2 つの車輪が使用されます。 AVP が表面に接触するときは、昇降システムの動作が停止した後でのみ、車輪が表面と接触します。
素材と製造技術
木造構造物の製造には、航空機の建設に使用されるものと同様の高品質の松材のほか、樺合板、トネリ、ブナ、シナノキの木材が使用されます。 木材の接着には物理的・機械的特性の高い耐水性接着剤を使用しています。柔軟なフェンスには、主にテクニカルファブリックが使用されます。 ポーランドでは、プラスチックのようなポリ塩化ビニルでコーティングされた耐火性の生地が最もよく使用されています。
切断を正しく実行し、パネル間の接続とデバイスへの固定を慎重に行うことが重要です。 フレキシブルフェンスのシェルを本体に固定するには、金属ストリップが使用され、ボルトを使用して生地を装置の本体に均等に押し付けます。
柔軟なエア クッション エンクロージャの形状を設計するときは、「空気圧は同じ力で全方向に広がる」というパスカルの法則を忘れてはなりません。 したがって、膨張した状態のフレキシブルフェンスのシェルは、円筒形、球形、またはその両方の組み合わせの形状を持つ必要があります。
筐体デザインと強度
AVP の本体には、装置によって輸送される貨物からの力、発電所機構の重量などが伝わるほか、外力、波に対する底の衝撃、エアクッション内の圧力などの荷重も加わります。 アマチュア飛行船の船体の支持構造は、ほとんどの場合、エアクッション内の圧力によって支持される平らなポンツーンであり、水泳モードでは船体に浮力を与えます。 車体は、エンジンからの集中力、曲げモーメント、およびトルクモーメント (図 16) に加え、AVP を操作するときに発生する機構の回転部分からのジャイロモーメントにもさらされます。最も広く使用されているのは、アマチュア AVP 用の 2 つの構造タイプの船体 (またはそれらの組み合わせ) です。
- トラス構造。船体の全体的な強度が平面トラスまたは空間トラスの助けを借りて確保され、外板が空気の通り道に空気を保持し、浮力体積を作成することのみを目的としている場合。
- 耐荷重性被覆材を使用した場合、船体の全体的な強度は、縦方向および横方向の構造と連携して外側の被覆材によって確保されます。
キャビンとそのガラスの設計は、特に事故や火災が発生した場合に、ドライバーと乗客が迅速にキャビンから脱出できるようにする必要があります。 窓の位置はドライバーに良好な視界を提供するものでなければなりません。観察線は水平線から下 15 度から上 45 度の範囲内にある必要があります。 横方向の視界は各側で少なくとも 90° でなければなりません。
プロペラやスーパーチャージャーへの動力伝達
アマチュアの製作に最も簡単なのは、V ベルトとチェーン ドライブです。 ただし、チェーンドライブは回転軸が水平にあるプロペラやスーパーチャージャーを駆動する場合にのみ使用され、その場合でも製造が非常に難しいため、適切な二輪車のスプロケットを選択できる場合にのみ使用されます。V ベルト伝動の場合、ベルトの耐久性を確保するため、プーリ径は最大のものを選択しますが、ベルトの周速度は 25 m/s を超えないようにしてください。
複雑で柔軟な昇降フェンスの設計
昇降複合体は、ブロワー ユニット、エア チャネル、レシーバー、および柔軟なエア クッション エンクロージャ (ノズル回路内) で構成されます。 送風機からフレキシブルな筐体に空気が供給されるチャネルは、空気力学の要件を考慮して設計し、圧力損失を最小限に抑える必要があります。アマチュア水利組合向けのフレキシブルフェンスは、通常、簡素化された形状とデザインを持っています。 図では、 図18にフレキシブルフェンスの設計図例とフレキシブルフェンスを装置本体に取り付けた後の形状確認方法を示します。 このタイプのフェンスは弾力性に優れており、丸みを帯びた形状のため、凹凸のある支持面にはりつきません。
スーパーチャージャーの計算は、軸方向と遠心力の両方で非常に複雑であり、特別な文献を使用しないと実行できません。
操向装置は、通常、ステアリングホイールまたはペダル、垂直方向の舵、場合によっては水平方向の舵、つまりエレベーターに接続されたレバーシステム（またはケーブル配線）で構成されます。
制御は車やオートバイのステアリングホイールの形で行うことができます。 ただし、航空機としての AVP の設計と操作の詳細を考慮して、レバーやペダルの形で航空機の制御設計を使用することがよくあります。 最も単純な形式 (図 19) では、ハンドルを横に傾けると、その動きがパイプに取り付けられたレバーを介してステアリング ケーブル配線の要素に伝わり、その後舵に伝わります。 ハンドルの前後の動きは、ヒンジ付きの設計により可能になり、チューブ内を走るプッシャーを介してエレベーターの配線に伝達されます。
ペダル制御では、その設計に関係なく、ドライバーの個人特性に合わせてシートまたはペダルを移動して調整する機能を提供する必要があります。 レバーはジュラルミン製が多く、トランスミッションパイプはブラケットを使用してボディに取り付けられます。 レバーの動きは、装置の側面に取り付けられたガイドの切り欠きの開口部によって制限されます。
プロペラによって投げられる空気流の中に舵を配置する場合の舵の設計の例を図に示します。 20.
舵は完全に回転することも、固定部分 (スタビライザー) と回転部分 (舵ブレード) の 2 つの部分で構成され、これらの部分の弦の割合が異なります。 どのタイプのステアリングホイールでも、断面形状は対称でなければなりません。 ステアリングスタビライザーは通常、ボディに固定して取り付けられます。 スタビライザーの主な耐荷重要素はスパーであり、舵ブレードがヒンジで取り付けられています。 アマチュア AVP では非常にまれにエレベーターも同じ原理に従って設計されており、場合によっては舵とまったく同じであることさえあります。
コントロールからステアリングホイールやエンジンのスロットルバルブに動きを伝達する構造要素は、通常、レバー、ロッド、ケーブルなどで構成されます。通常、ロッドの助けを借りて力は両方向に伝達されますが、ケーブルはのみ機能します。トラクションのために。 ほとんどの場合、アマチュア AVP はケーブルとプッシャーを組み合わせたシステムを使用します。
社説
ホバークラフトは、水上モーター スポーツや観光の愛好家の間でますます注目を集めています。 比較的少ない電力入力で高速を達成できます。 浅くて通行できない川にもアクセスできます。 ホバークラフトは、地上と氷の上の両方でホバリングできます。私たちは、第 4 号 (1965 年) に、Yu. A. Budnitsky による記事「空を飛ぶ船」を掲載し、小型ホバークラフトの設計の問題を初めて読者に紹介しました。 外国のホバークラフトの開発に関する簡単な概要が出版され、これには多くのスポーツ用およびレクリエーション用の現代の 1 人乗りおよび 2 人乗りのホバークラフトの説明が含まれています。 編集者は、リガ在住の O. O. Petersons 氏がそのようなデバイスを独自に構築した経験を紹介しました。 このアマチュアの設計に関する出版物は、読者の間で特に大きな関心を呼び起こしました。 彼らの多くは同じ両生類を作りたいと考え、必要な文献を求めてきました。
今年、スドストロエニエ出版社は、ポーランド人エンジニア、イエジー・ベンの本「モデルとアマチュアホバークラフト」を発売します。 その中には、エアクッションの形成に関する基本理論とその上での動きの仕組みのプレゼンテーションが含まれています。 著者は、最も単純なホバークラフトを独自に設計するときに必要な計算された関係を提供し、このタイプの船の開発の傾向と展望を紹介します。 この本には、英国、カナダ、米国、フランス、ポーランドで建造されたアマチュア ホバークラフト (AHV) の設計例が数多く掲載されています。 この本は、自作船のファン、船舶モデラー、船舶愛好家など幅広い層に向けて書かれています。 そのテキストには、図、図、写真が豊富に示されています。
同誌では、この本の一部の章の短縮翻訳を掲載しています。
海外の人気ホバークラフト4選
アメリカのホバークラフト「Airskat-240」
左右対称の座席配置を備えたダブルスポーツホバークラフト。 機械の取り付け - 車。 DV。 出力 38 kW のフォルクスワーゲン。軸方向 4 ブレード スーパーチャージャーと 2 ブレード プロペラをリング内で駆動します。 ホバークラフトは、プロペラの後ろの流れにある舵システムに接続されたレバーを使用して、コースに沿って制御されます。 電装品 12 V。エンジン始動 - 電気スターター。 装置の寸法は 4.4x1.98x1.42 m、エアクッション面積 - 7.8 m 2、 プロペラ直径 1.16 m、総重量 - 463 kg、水上最高速度 64 km/h。アメリカのスキマーズ社製ホバークラフト。
一人乗りのホバークラフトスクーターの一種。 車載カメラの使用を想定した筐体デザイン。 出力4.4kWの2気筒オートバイエンジン。 装置の寸法は 2.9x1.8x0.9 m、エアクッション面積 - 4.0 m 2、 総重量 - 181kg。 最高速度 - 29 km/h。イギリスのホバークラフト「エアライダー」
この 2 人乗りスポーツ器具は、アマチュアのボートビルダーの間で最も人気のあるものの 1 つです。 アキシャルスーパーチャージャーはオートバイのエンジンによって駆動されます。 作業容積250cm3。 プロペラは木製の 2 枚羽根です。 独立した 24 kW モーターによって駆動されます。 航空機用バッテリーを使用した電圧 12 V の電気機器。 エンジン始動は電動スターターです。 デバイスの寸法は 3.81x1.98x2.23 m です。 地上高0.03メートル。 0.077メートル上昇。 枕面積 6.5 平方メートル。 空重量181kg。 水上では時速57km、陸上では時速80kmの速度を発揮します。 15°までの坂道も乗り越えられます。表 1 は、装置のシングルシート改造のデータを示しています。
英語担当SVP「ホバーキャット」
5～6人乗りの軽観光船。 バリエーションは「MK-1」と「MK-2」の2種類。 車両には直径1.1mの遠心式スーパーチャージャーが駆動される。 DV。 フォルクスワーゲンの排気量は 1584 cm 3 で、3600 rpm で 34 kW の電力を消費します。MK-1 改良型では、同じタイプの 2 番目のエンジンによって駆動される直径 1.98 m のプロペラを使用して移動が実行されます。
MK-2 改造では、水平牽引に自動車が使用されます。 DV。 体積1582cm 3 、出力67kWのポルシェ912。 この装置は、プロペラの後ろの流れに配置された空気力学的舵を使用して制御されます。 電圧12 Vの電気機器、デバイスの寸法8.28x3.93x2.23 m、エアクッション面積32 m 2、デバイスの総重量2040 kg、改造速度「MK-1」 - 47 km/h、 「MK-2」 - 55 km/h
ノート
1. 既知の抗力値、回転速度、前進速度に基づいてプロペラを選択するための簡略化された方法が示されています。2. V ベルトとチェーン ドライブの計算は、国内の機械工学で一般的に受け入れられている標準を使用して実行できます。
我が国の道路網の質には、まだ改善の余地がたくさんあります。 一部の地域では経済的な理由から建設が現実的ではありません。 さまざまな物理原理に基づいて動作する車両は、そのような領域での人や物の移動に完全に対応できます。 実物大の船をその場しのぎで自分の手で建造することは不可能ですが、大型の模型は十分に可能です。
このタイプの車両は、比較的平らな面であればどこでも移動できます。 それは野原、池、あるいは沼地かもしれません。 他の乗り物には適さないこのような路面では、ホバークラフトはかなりの高速速度を発揮できることは注目に値します。 このような輸送の主な欠点は、エアクッションを作るために多大なエネルギーコストが必要となり、その結果、燃料消費量が高くなるということです。
ホバークラフト操作の物理原理
このタイプの車両の高いクロスカントリー能力は、路面にかかる比圧力が低いことによって確保されています。 これは非常に簡単に説明されます。車両の接触面積は車両自体の面積と同じか、それ以上です。 百科事典では、ホバークラフトは動的に生成されるサポート推力を備えた船として定義されています。
大きくて空気のクッションで地表から 100 ～ 150 mm の高さで浮かんでいます。 空気は本体の下にある特別な装置で生成されます。 機械はサポートから離れ、サポートとの機械的接触を失い、その結果、動きに対する抵抗が最小限になります。 主なエネルギーコストは、エアクッションの維持と水平面内でのデバイスの加速に費やされます。
プロジェクトの草案: 作業計画の選択
実用的なホバークラフトのモックアップを製造するには、与えられた条件に対して効果的な筐体設計を選択する必要があります。 ホバークラフトの図面は、さまざまなスキームや実装方法の詳細な説明とともに特許が掲載されている専門リソースで見つけることができます。 実際に行ってみると、水や硬い土壌などの環境で最も効果的な選択肢の 1 つは、エアクッションを形成するチャンバー法であることがわかっています。
私たちのモデルは、1 つのポンピング パワー ドライブと 1 つのプッシャー ドライブを備えた古典的な 2 エンジン設計を実装します。 手作りの小型ホバークラフトは、実際には大型装置のおもちゃのコピーです。 ただし、このような車両を使用することが他の車両よりも有利であることを明確に示しています。
船体製造
船体の材料を選択する際の主な基準は加工の容易さであり、低ホバークラフトは水陸両用に分類されます。つまり、許可なく停止した場合でも浸水は発生しません。 船の船体は、あらかじめ用意されたパターンに従って合板（厚さ4 mm）から切り出されます。 この操作を実行するにはジグソーが使用されます。
自家製ホバークラフトの上部構造は、重量を軽減するために発泡ポリスチレンで作るのが最適です。 オリジナルとの外観の類似性を高めるために、パーツはペノプレックスで接着され、外側が塗装されます。 キャビンの窓は透明なプラスチックでできており、残りの部分はポリマーから切り出され、ワイヤーから曲げられます。 プロトタイプに近づけるには、最大限の詳細が鍵となります。
空気室を作る
スカートを作る際には、ポリマー防水繊維で作られた高密度の生地が使用されます。 図面通りに切断していきます。 スケッチを紙に手で転写した経験がない場合は、大判プリンターで厚紙に印刷し、通常のハサミで切り取ることができます。 準備された部品は一緒に縫い付けられ、縫い目は二重でしっかりしている必要があります。
自作のホバークラフトは、スーパーチャージャーのエンジンをオンにする前に、船体を地面に置きます。 スカートは部分的にシワが入っており、下に敷いています。 部品は耐水性接着剤で接着され、接合部は上部構造本体で閉じられます。 この接続により高い信頼性が確保され、取り付け継ぎ目が見えなくなります。 プロペラディフューザーガードなどの他の外部部品もポリマー素材で作られています。
パワーポイント
発電所には、スーパーチャージャーと推進エンジンの 2 つのエンジンが含まれています。 このモデルはブラシレス電気モーターと 2 ブレード プロペラを使用します。 これらは特別なレギュレータを使用して遠隔制御されます。 発電所の電源は合計容量 3000 mAh のバッテリー 2 個です。 彼らの充電量は、モデルを30分使用するのに十分です。
手作りのホバークラフトは無線で遠隔操作されます。 すべてのシステムコンポーネント (無線送信機、受信機、サーボ) は工場で製造されています。 これらは、指示に従ってインストール、接続、テストされます。 電源投入後、安定したエアクッションが形成されるまで徐々に出力を上げてエンジンの試運転を行います。
SVP モデル管理
上で述べたように、自作のホバークラフトは VHF チャネルを介して遠隔制御できます。 実際には次のようになります。所有者は手に無線送信機を持っています。 対応するボタンを押すとエンジンが始動します。 速度制御や進行方向の変更はジョイスティックで行います。 マシンは操作が簡単で、コースを非常に正確に維持します。
テストの結果、ホバークラフトは比較的平らな面、つまり水上でも陸上でも同様に容易に移動できることが証明されました。 このおもちゃは、指の細かい運動能力が十分に発達している 7 ～ 8 歳の子供にとってお気に入りの娯楽になります。
