/
Author: Ювенальев И.Н.
Tags: прикладные науки медицина технология транспорт техническое творчество
Year: 1969
Text
И.И. ЮВЕНАЛЬЕВ
Illlllllllllllll
ным
КОНСТРУКТОРАМ
АЭРОСАНЕЙ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «ДЕТСКАЯ ЛИТЕРАТУРА»
МОСКВА • 1969
Scan AAW
6(072)
Ю14
Книга инженера И. Н. Ювенальева
«Юным конструкторам аэросаней» рассчи-
тана на широкий круг читателей. Она мо-
жет служить руководством при конструиро-
вании и постройке аэросаней кружками
юных техников и отдельными любителями
зимнего моторного спорта.
Отзывы об этой и других книгах изда-
тельства «Детская литература» просим при-
сылать по адресу: Москва, А-47, ул. Горь-
кого, 43. Дом детской книги.
Рисунки по эскизам автора выполнил
Г. В. Соболевский
7—6—3
ВВЕДЕНИЕ
Вы, конечно, знаете, что глубокий снег подчас за-
трудняет движение обычных, наземных видов транспорта
не только по проселочным дорогам, но и по шоссей-
ным автомагистралям.
На занесенных снегом дорогах на севере страны, в
Казахстане, на Дальнем Востоке часто можно видеть
целые санные караваны. Они движутся на буксире за
трактором. В поставленных на полозья домиках топятся
печи. Здесь .люди расположились надолго, запаслись
продуктами, теплой одеждой... Медленно движется
трактор. Глубоко в снег зарываются его гусеницы...
Но что это?! Далеко на горизонте показалась неболь-
шая черная точка. Слышно быстро приближающееся гу-
дение, и вот мимо санного каравана, скользя широкими
лыжами по снегу, проносятся аэросани. От установлен-
ного на них воздушного винта вздымается искрящийся в
лучах солнца снежный вихрь. Промчавшись, аэросани
будто растворились в нем. Скорость этой машины в 8—
15 раз больше, чем у трактора.
Аэросани промышленной постройки — это машины
многоцелевого назначения. Они могут быть использова-
ны для перевозки почты, различных грузов, пассажиров.
Особое значение они имеют в условиях зимнего бездо-
рожья для оказания срочной медицинской и технической
помощи, для обеспечения быстрой и надежной связи с
отдаленными населенными пунктами.
3
Множество маленьких, одноместных или двухместных
аэросаней, построенных силами любителей, успешно экс-
плуатируются на всей территории северных районов на-
шей страны. Их используют для спортивных соревнова-
ний, выездов на охоту, рыбную ловлю, для поездок на
работу. А вот ребята, построившие себе аэросани, ездят
на них в школу, совершают туристские поездки, приобре-
тают технические знания и навыки.
Наверное, очень многим из вас тоже захочется по-
строить аэросани. И сразу же перед вами возникнут де-
сятки вопросов: какие аэросани строить, какие для этого
нужны материалы, двигатель?
Настоящая книга как раз и отвечает на все эти и
многие другие вопросы, которые необходимо знать, что-
бы с наименьшими затратами сил и материалов техниче-
ски грамотно построить аэросани.
А что такое «технически грамотно»?
.. .Ребята одной из школ в сибирском поселке реши-
ли построить аэросани. Поводом к этому явилась замет-
ка в местной газете о постройке аэросаней сельским
умельцем.
И вот втроем они начали мастерить машину. Двига-
тель взяли от велосипеда, а все остальное делали по
фотографии аэросаней, опубликованной в газете. Ребята
потратили уйму времени, много испортили досок и фане-
ры, но настойчивость и упорство в достижении цели взя-
ли верх. К весне машина была построена. Торжественно
вытащили ее ребята из сарая, решив хотя бы по почти
растаявшему снегу раз-другой прокатиться.
Все было хорошо. Двигатель работал отлично. Сели.
Но... аэросани ни с места. Пробовали толкать их —
опять ни с места. На следующий день повторили попытку.
Даже решили пустить их без водителя, но результат был
такой же — машина с места не двинулась.
Собравшиеся школьные товарищи посмеялись над
горе-строителями и разошлись по домам. Расстроенные
ребята втащили свою неудавшуюся машину в сарай и за-
сели за книги. И тут они поняли, что не с того конца взя-
лись за работу, не с того начали.
Но затраченный ими труд не пропал даром. Они при-
обрели навыки в работе, тюняли, что нельзя делать все
на глазок, на авось. Убедились, что русская пословица
«Семь раз отмерь, один раз отрежь» относится не только
4
к портняжных дел мастерам, но имеет непосредственное
отношение и к ним, строителям аэросаней,
Прошли лето, осень. Настала зима. Снегу выпало
много. И вот еще пахнущие краской аэросани стоят на
снегу. Конечно, и школьные товарищи опять пришли
посмотреть, поедут ли аэросани. Пришли и взрослые
взглянуть на ребячью затею.
А юные строители без спешки, без волнения, уверен-
ные в успехе, запустили двигатель. Сели и... аэросани
пошли. Сначала медленно, потом все быстрее и быстрее.
Ребята всего поселка бросились за аэросанями, да тут
же и увязли по пояс в снегу, а аэросани, обдав их снеж-
ной пылью, умчались, легко скользя на широких лы-
жах. ..
Вот это и есть «технически грамотно».
СНЕГ И ЕГО СВОЙСТВА
Вам, конечно, известно, что лыжники в зависимости
от состояния снега и температуры наружного воздуха
применяют для смазки лыж различные мази. На дворе
оттепель — одна мазь, мороз — другая. Намазал не той
мазью, и лыжа не скользит, к ней прилипает снег, тор-
мозит движение.
Для лыж справедлива пословица: «Не подмажешь,
не поедешь». А на севере подошвы лыж обтягивают
оленьей шкурой. Шкура и без мази хорошо скользит по
любому снегу, только надо прибивать ее ворсом по ходу
движения. На таких лыжах и в гору можно подниматься
без палок. При обратном скольжении ворс топорщится,
врезается в снег и тормозит лыжу.
Ученые провели много наблюдений за снегом и уста-
новили, что он не везде одинаков. Его свойства изме-
няются в очень больших пределах в зависимости от тем-
пературы воздуха, ветра и многих других причин.
Кроме того, было установлено, что в разных райо-
нах страны снег также различен. В Архангельске он бо-
лее тяжелый, влажный и липкий, в Якутске рассыпча-
тый, мелкий, как мука, и сухой, а на севере есть тйкой
снег, который пилят пилой и по нему, как по асфальту,
могут двигаться не проваливаясь автомобили.
Изменяются свойства снега и с течением времени,
причем он различен не только в начале и конце зимы,
но иногда даже и в течение одного дня он несколько раз
меняет свою структуру.
6
Лыжи аэросаней постоянно соприкасаются со снегом.
Он-то и создает сопротивление, на преодоление которого
затрачивается тяговое усилие, развиваемое установлен-
ным на аэросанях воздушным винтом. Это сопротивле-
ние в основном возникает от трения подошв лыж о снег
и от уплотнения снега при прокладывании следа.
Величина сопротивления трения зависит от коэффи-
циента трения, который изменяется в зависимости от со-
стояния снега (дороги) и от материала, из которого сде-
лана ходовая подошва. Величины коэффициента трения
для подошвы лыжи, изготовленной из обычной, углеро-
дистой стали, приведены в таблице 1.
Таблица I
КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ СТАЛЬНОЙ ПОДОШВЫ ЛЫЖ
О СНЕГ ПРИ ТЕМПЕРАТУРЕ МИНУС 4°С
Тип и состояние дороги
Коэффициент трения
Лед и обледенелая дорога
Укатанная снежная дорога
Снежная дорога слегка рыхлая
Рыхлая снежная дорога
Рыхлая снежная целина
Снежная целина (свежевыпавшая)
Крупитчатый снег (при — 2°С)
Снежная целина в оттепель (при -р4°С)
Снежная дорога сильно загрязненная
0,008—0,010
0,012—0,180
0,020—0,025
0,025—0,050
0,03—0,08
0,10—0,15
0,15
0,20
0,20—0,30
Изменение температуры воздуха оказывает значи-
тельное влияние на изменение величины коэффициента
трения. С понижением температуры он увеличивается.
В Якутии при температурах воздуха минус 55—60° снег
по своей структуре похож на порошок, а коэффициент
трения настолько велик, что не только лыжи по снегу,
но даже и коньки по льду не скользят.
Изменение коэффициента трения при понижении тем*
пературы для целинного снега различной структуры при-
ведено в таблице 2.
7
Таблица 2
ИЗМЕНЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ТРЕНИЯ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ
ТЕМПЕРАТУРЫ
Структура снега Коэффициент трения при темпера iype °C
0 —5 —10 —15 —20 —25 -30 —40
Пушистый 0,15 0,15 0,20 0,25 0,30 — — —
Метелевый 0,14 0,12 0,15 0,19 0,23 0,26 0,30 0,40
Зернистый 0,10 0,08 0,10 0,14 0,16 0,19 0,23 0,30
Из данных таблицы видно, что понижение темпера-
туры от нуля до минус 40° увеличивает коэффициент
трения почти в три раза.
Приведенные в таблицах 1 и 2 величины необходи-
мо знать, чтобы не удивляться, если вдруг, в каких-то
особых условиях, лыжи аэросаней перестанут сколь-
зить.
На изменение величин, приведеных в таблицах 1 и 2,
строители аэросаней повлиять не могут, но, подобрав на
подошвы лыж материал с наименьшим коэффициентом
трения, они могут значительно снизить общее сопротив-
ление движению аэросаней.
Снег имеет и еще одну особенность, связанную с ко-
эффициентом трения, которая доставляет много непри-
ятностей и лыжникам и аэросанщикам. Это налипание и
намерзание снега на подошвы лыж.
В теплую погоду (плюс 3 — минус 10°) обычно бы-
вает так.
Бежит лыжник — лыжи скользят хорошо. Остано-
вился. Постоял 2—3 минуты. Хочет стронуться — а
лыжи прилипли.
Такое же явление наблюдается и на аэросанях. Раз-
личный снег по-разному налипает на лыжи. В одном
случае достаточно резкого толчка или удара по лыже, и
снег отваливается от подошвы, в другом — его и ножом
не соскоблишь.
В журнале «Метеорология и гидрология» № 4 за
1940 год была опубликована интересная сравнительная
таблица коэффициентов трения при страгивании с места
и при движении (скольжейии).
8
Таблица 3
КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ ПРИ СТРАГИВАНИИ С МЕСТА
И ПРИ ДВИЖЕНИИ
Характер снежного покрова Темпе- ратура наруж- ного воз- духа в °C Деревянная подошва Латунная подошва
h fi fi f2
Свежий сухой снег —8 0,60 0,25 0,25 0,12
Свежий влажный снег —1 0,75 — 0,30 0,25
Крупитчатый снег —2 0,65 0,40 0,20 0,10
Снег, спрессованный ветром —4 0,65 0,20 0,15 0,15
Зернистый сухой снег —10 0,6 0,20 0,40 0,20
Зернистый влажный снег -12 0,75 — 0,50 0,20
Наст после морозов Примечание* fi — коэффициен /2 — коэффициен — 1 т трения т трения 0,50 страгив СКОЛБИ1 0,25 13НИЯ. :ения. 0,15 0,10
Из таблицы цидно, что коэффициент трения при стра-
гивании значительно больше, чем при скольжении. Уста-
новлено, что усилие, необходимое для страгивания, в че-
тыре-пять раз превышает развиваемую двигателем аэро-
саней тягу.
С прилипанием лыж, как мы уже сказали, можно бо-
роться. Кроме резкого удара, нарушающего сцепление
лыжи со снегом, можно применять на подошвах лыж
непримерзающие материалы — фторопласт-4, полиэти-
лен низкого давления и др.
Каждый из вас знает, конечно, что при ходьбе на
лыжах глубина следа, оставляемая ими, бывает разная.
Она зависит от состояния снега. На подмороженном по-
сле оттепели снегу лыжи совсем не проваливаются. А по
пушистому снегу, несмотря на то что площадь лыж до-
статочно большая, приходится двигаться по колено в
снегу.
Следовательно, различный снег имеет и различную
несущую способность, называемую плотностью снега.
Практика показала, что для аэросаней надо брать лыжи
такой площади, чтобы удельное давление па 1 л/2 было в
пределах 500—600 кг. При этом лыжи будут провали-
ваться на 100—300 мм, что вполне приемлемо и даже не-
обходимо для обеспечения устойчивости хода аэросаней.
9
При движении аэросаней по рыхлому, не уплотнен-
ному снегу на прокладывание следа и его уплотнение под
подошвой лыж тратится часть тягового усилия. И, есте-
ственно, с увеличением плотности снега величина сопро-
тивления движению лыж должна возрастать. Однако
это не совсем так.
С увеличением плотности снега глубина следа будет
уменьшаться и, следовательно, на прокладывание следа
будет затрачиваться меньше мощности. На плотном же
снегу, на укатанной дороге и на льду лыжи вообще не
проваливаются, и на прокладывание следа мощность
тратиться не будет.
При проведении многочисленных испытаний лыж и
аэросаней было замечено, что чем быстрее движутся
аэросани, тем меньше глубина следа и меньше общее
сопротивление снега движению аэросаней. С увеличени-
ем скорости лыжи как бы всплывают и движутся по
поверхности снега. Давление, которое действует на по-
верхность снега, не распространяется сразу на всю тол-
щину его слоя. Уплотнение снега под нагрузкой проис-
ходит постепенно, требуя какого-то времени на его де-
формацию.
А. А. Крживицкий в своей книге «Автотранспорт
снежного пути» приводит следующую таблицу результа-
тов вдавливания в снег площадки, движущейся с различ-
ной скоростью.
Таблица 4
ЗАВИСИМОСТЬ ГЛУБИНЫ ВДАВЛИВАНИЯ СНЕГА ОТ СКОРОСТИ
Ai/ce/c 0,12 0,5
1,5 2 3
6 8 16 23
Скорость
Глубина вдав-
ливания в снег
км /час 0,43 1,8
60 50
5,4 7,2 10,8
21,6 28,8 57,6 82,5
50 46 35 30 30 20 10
Эта таблица имеет большое практическое значение
для аэросаней, являющихся скоростным видом транс-
порта. Из нее видно, что, при большой скорости движе-
ния снег под лыжей за короткий промежуток времени не
успевает деформироваться и становится как бы плотнее.
ю
Это повышение плотности на скоростях 80—90 км/час
действительно позволяет лыжам, даже на очень рыхлом
снегу, иметь значительно меньшее погружение и, есте-
ственно, тратить меньшую мощность на прокладывание
колеи и ее уплотнение.
Отсюда и вывод: при всех равных условиях, чем бы-
стрее движутся аэросани по целинному снегу, тем сопро-
тивление его движению будет относительно меньше.
Следовательно, на аэросанях выгодно двигаться не на
малых, а на больших скоростях.
НА ЧЕМ ЕЗДЯТ ЗИМОЙ НА СЕВЕРЕ
Тундра. Скоро наступит полярная ночь. Над самым
горизонтом, как будто апельсин на скатерти, медленно
ползет раскаленный, но не греющий шар солнца. Мороз.
Мчится оленья упряжка. Олени вытянули вперед мор-
ды, положили извилистые рога на спину, из ноздрей ва-
лят клубы пара, из-под копыт летят комья снега на си-
дящего на длинных нартах человека.
Скорость — дух захватывает!.. А какова она в число-
вом выражении? Оказывается, всего-навсего 10—
12 км/час. Если же на нарты посадить еще пассажира и
положить 50—60 кг груза, то скорость будет всего
5—8 км/час. За сутки оленья упряжка может пройти не
больше 30—50 км.
На Крайнем Севере ездят на собаках. Собачья
упряжка при неглубоком снеге может за сутки пройти
максимум 150—170 км, а в среднем — не более 70—
90 км.
Упряжка из 10 собак везет не более 160—250 кг.
В этот вес входит вес каюра — погонщика — и корма,
количество которого зависит от продолжительности дви-
жения и составляет 25—50% от полезной нагрузки. В ре-
зультате собачья упряжка может взять не больше 50—
100 кг полезного груза, то есть почти столько же, сколь-
ко берет и оленья упряжка.
В бЪлее южных районах как тягловая сила исполь-
зуется лошадь. Но и лошадь не может двигаться по снегу
с достаточной скоростью и везти на санях большой
груз...
Н
Но при чем здесь собаки, олени, лошади? В наш век
техники достаточное развитие получили механические
виды транспорта — автомобили различных типов (боль-
шой и малой грузоподъемности, повышенной проходимо-
сти), вездеходы и болотоходы, мощные тракторы и, ко-
нечно, незаменимая авиация с ее комфортабельными
воздушными лайнерами, обладающими огромными ско-
ростями и грузоподъемностью.
Это верно.
Но практика использования автомобильного транс-
порта показала, что зимой, даже там, где есть хорошие
дороги, автомобиль не всегда обеспечивает возмож-
ность движения.
Зимой дороги заносит снегом. При глубине снежного
покрова более 200 мм легковые автомобили уже дви-
гаться не могут. Для грузовых автомобилей дорога не-
проходима при глубине снега 400 мм, а для колесных
машин повышенной проходимости — 500 мм. Причем с
увеличением глубины снега резко снижается скорость их
движения, доходя до 4—12 км/час.
Гусеничные вездеходы, болотоходы и тракторы не
боятся бездорожья и могут двигаться при любой глуби-
не снежного покрова, но их скорость при этом также
снижается до 6—14 км/час.
А нам нужно быстрее! Бурно развивающееся в по-
следние годы освоение северных районов страны, рост
их значения в экономике народного хозяйства, повыше-
ние уровня культуры местного населения и заселение
этих районов требуют быстрой и четкой связи, хорошей
и быстрой работы транспорта.
А дорог в этих районах мало и их прокладка не толь-
ко затруднительна из-за наличия болот, сопок, непрохо-
димой тайги и вечной мерзлоты, но иногда и невоз-
можна.
— Ну, а чем же не угодила нам авиация? — спросите
вы. — Снег ей не мешает, скорости у нее большие. Там,
где нет хороших дорог, пусть летают самолеты и верто-
леты.
Они и летают. Никто и не собирается говорить, что
они плохие. Наоборот, это сейчас совершенно незамени-
мый вид транспорта.
Подумать только, лайнер «ТУ-114» от Москвы до
Хабаровска летит без посадок всего 8 с лишним часов.
12
Но есть в нашей стране места, куда авиация попасть
не может: там нет посадочных площадок.
Посадочная площадка — это специально оборудован-
ный аэродром. Он должен иметь обслуживающий персо-
нал, который его постоянно держит в работоспособном
состоянии.
Аэродром не везде можно построить, да и не везде
это нужно.
Для самолетов местной авиации целесообразно иметь
посадочные площадки через 150—300 км. Но ведь между
этими посадочными площадками иногда расположены
десятки населенных пунктов. И зимой к ним можно до-
браться только через непроходимые снега. Тут-то и ис-
пользуются олени, собаки и другие виды гужевого и
механического транспорта.
И иногда получается, что письмо, посылка, ценный
груз или пассажир промчатся на самолете, покрыв рас-
стояние в 6000 км за 8 часов, а потом всего 50—100 км
едут долгие часы, а то и многие сутки.
Здесь на выручку и приходит быстроходный транс-
порт зимнего бездорожья — аэросани. Они в настоящее
время выпускаются нашей промышленностью и широко
используются во многих районах страны.
АЭРОСАНИ
Аэросани — это автомобиль зимнего бездорожья, ма-
шина, которая может двигаться там, где не в состоянии
пройти ни один вид наземного транспорта, причем со
сравнительно большей скоростью.
Но что представляют собой аэросани? В своей совре-
менной схеме — это легкая кабина, поставленная на три
или четыре лыжи и приводимая в движение аэродина-
мическим движителем — воздушным винтом.
Основным преимуществом аэросаней перед другими
видами наземного транспорта и является то, что тяго-
вое усилие, развиваемое воздушным винтом, — величи-
на, не зависящая от состояния снежного покрова.
На автомобиле или вездеходе их движители — колеса
и гусеницы — непосредственно соприкасаются со снеж-
ной поверхностью. Снятие с них тягового усилия обес-
13
печивается только при хорошем сцеплении движителей
с грунтом, то есть со снегом.
Вам, наверное, не раз доводилось видеть зимой, как
автомобиль буксует в снегу. Двигатель автомобиля ра-
ботает на полную мощность, но не может сдвинуть ма-
шину с места, так как тяговое усилие колес равно нулю.
Колесо буксует, то есть скользит и вращается вхоло-
стую, не создавая необходимого для движения автомо-
биля тягового усилия.
На аэросанях такого положения быть не может. Если
двигатель работает и воздушный винт вращается, то,
какой бы ни был снег, величина тягового усилия будет
оставаться постоянной.
На аэросанях величину тягового усилия регулирует
водитель путем изменения количества оборотов винта.
Первые аэросани (рис. 1) были построены в России
в 1907—1908 годах. В журнале «Автомобиль» № 2 за
1908 год сообщалось:
«Лыжный автомобиль представляет собой легкие
деревянные сани, полозьями которых служат обыкновен-
ные 12-футовые беговые лыжи. На заднем конце саней
помещается небольшой, в 3,5 л. с., бензиновый двигатель
с воздушным охлаждением. Этот двигатель посредством
двух шкивов и ременного шнура вращает четырехлопа-
стный винт. В передней части автомобиля устроен не-
большой руль с коньком, дающий направление движе-
нию. Седок садится верхом на сани и по ровному снеж-
ному полю, в особенности по насту, может развивать
скорость до 15 верст в час».
До революции аэросани строили в единичных экземп-
лярах в основном частные лица.
В первые же годы после революции советское прави-
тельство обратило на аэросани серьезное внимание, как
на необходимый нашей стране вид транспорта. По ини-
циативе известного ученого профессора Н. Е. Жуковско-
го в 1919 году была создана Комиссия по организации
постройки аэросаней. В нее вошли представители ряда
научных институтов, виднейшие конструкторы, в том чи-
сле А. Н. Туполев — ныне прославленный генеральный
конструктор, профессора Н. Р. Брилинг, Е. А, Чудаков и
многие другие.
Уже в 1920 году были построены первые образцы
аэросаней.
14
7
Рис. 1. Аэросани дореволюционного периода: 1 — первые аэро-
сани, построенные в России в 1907—1908 годах; 2 — двухместные
аэросани, построенные в 1912 году; 3 — первые аэросани с авиа-
ционным двигателем; 4 — аэросани периода войны 1914—1916 годов.
1
Рис. 2. Аэросани, построенные любителями: 1 — аэросани про-
стейшего типа, изготовленные из дерева; 2 — то же из металличе-
ских труб; 3 — то же из деталей велосипеда; 4 — лодочной схе-
мы; 5 — мотоциклетной схемы; 6 — полузакрытого типа (четырех-
лыжные); 7 — полузакрытого типа (трехлыжные); 8 — закрытого
типа (трехлыжные).
2 Юным конструкторам аэросаней
С тех пор различными организациями было создано
много типов аэросаней, лучшие из которых строились
небольшими сериями для народного хозяйства. Эти аэро-
сани успешно эксплуатировались в северных районах
страны, в Сибири и на Дальнем Востоке.
Сотни аэросаней использовались на фронтах Вели-
кой Отечественной войны для снабжения воинских ча-
стей боеприпасами и продуктами питания, для вывозки
раненых. На них проводились разведывательные и де-
сантные операции в тылу врага.
Широкое распространение получили и небольшие
легкие аэросани любительской постройки (рис. 2) с дви-
гателями мощностью 10—20 л. с. Начало постройки та-
ких аэросаней было положено в 1929 году журналом
«За рулем». Он объявил и провел конкурс на маломощ-
ные аэросани. На конкурс было представлено со всех
концов нашей страны 17 проектов и готовых, построен-
ных любителями машин.
С этого времени началась постройка аэросаней люби-
телями, техническими станциями и школьными круж-
ками, Домами пионеров для спортивных и практических
целей.
С ЧЕГО НАЧИНАТЬ ПОСТРОЙКУ АЭРОСАНЕЙ!
Общие советы юным конструкторам
В любой работе есть два наиболее трудных момен-
та — это, во-первых, начать работу, причем начать ее
правильно, и во-вторых, кончить работу, то есть суметь
ее доделать, довести до тех технических данных, которые
были намечены в начале работы.
Начинать постройку аэросаней нужно с их конструи-
рования. А конструирование — это совершенно опреде-
ленный процесс, имеющий строгую последовательность.
Прежде всего необходимо определить основные тре-
бования, предъявляемые к будущей машине, рассчитать
ее, изучить и обобщить уже имеющийся опыт. Надо кри-
тически оценить построенные и испытанные ранее ма-
шины, проанализировать каждый их узел и на основа-
нии этого анализа отобрать то лучшее, что наиболее под-
ходит для ваших условий, отвечает вашим требованиям.
18
Отобранный материал надо скомпоновать, вычертить
будущую машину, подсчитать ее размеры, составить спе-
цификацию материала, заготовить его и только после
этого приступить к постройке.
Не следует, как это многие делают, слепо копировать
предложенную каким-либо журналом схему машины. Ее
можно принять за основу, все ее узлы надо проработать
с учетом ваших местных условий и проверить расчетом,
согласовать все размеры. Это избавит вас от многих до-
садных ошибок.
Кроме этого, в работе полезно руководствоваться сле-
дующими соображениями.
Прежде чем приступить к разработке конструкции
машины или ее отдельных узлов и деталей, необходимо
определить их назначение, уяснить себе условия их ра-
боты.
Не следует вводить в конструкцию лишние, не рабо-
тающие детали, так как это только усложняет и утяже-
ляет машину, увеличивает затраты средств и труда. Если
можно без ущерба для прочности, удобства работы или
обслуживания снять с машины какую-либо деталь, это
нужно сделать.
При выборе схемы надо учитывать, что, кроме основ-
ных требований, любая конструкция должна быть сдела-
на как можно проще, дешевле, по возможности из имею-
щихся в наличии материалов и, главное, как можно
меньшего веса. В то же время вся машина и все ее де-
тали должны быть красивыми, пропорциональными по
форме, удобными в изготовлении и достаточно проч-
ными.
Нужно помнить, что лучше и значительно дешевле
истратить время на разработку конструкции, вычерчи-
вание чертежей и подсчет точных размеров, чем, сделав
детали или узлы, переделывать их из-за несоответствия
размеров.
Никогда не измеряйте размеры деталей на чертеже,
если он выполнен не в натуральную величину. Любой
размер может быть подсчитан. Это гораздо точнее. Обя-
зательно проверяйте размеры стыковки деталей, цепочки
размеров, чтобы не получилось отверстие намного боль-
ше или меньше диаметра болта, а размер от «головы до
хвоста» был бы совсем другой, чем от «хвоста до го-
ловы».
2*
19
Рис. 3. Аэросани конструкции А. Ф. Воронова, предназначенные
для охоты
Учитывайте, что при изготовлении невозможно вы-
полнить детали точно по номинальному размеру. Поль-
зуйтесь системой допусков и посадок по Государствен-
ному стандарту, это избавит вас от подгонки одной
детали к другой. Не старайтесь добиваться излишней точ-
ности и чистоты обработки там, где это не вызывается
необходимостью. Излишняя точность во много раз удо-
рожает детали, увеличивает затраты времени на их из-
готовление.
Работайте всегда хорошим и исправным инструмен-
том. В умелых руках он является залогом быстрого и
качественного изготовления деталей, узлов и машины в
целом.
Теперь вы знаете, с чего начать.
Прежде всего необходимо четко определить назначе-
ние аэросаней. От этого будет зависеть конструкция ма-
шины в целом и ее отдельных деталей. Дело в том, что
назначение во многом определяет и тип машины и ее
ходовые качества.
Если строят спортивные аэросани для участия в ско-
ростных соревнованиях, то они не будут похожи на/ аэро-
сани, предназначенные для перевозки грузов, для выез-
дов на охоту или рыбную ловлю.
Спортивные аэросанй должны рассчитываться на
достижение максимальной скорости и иметь очень высо-
20
кое динамическое качество в ущерб удобству водителя,
прочности и т. п.
Для таких аэросаней и воздушный винт рассчитыва-
ют совершенно по-другому.
Аэросани для охотника, например, также обладают
специфическими особенностями. В частности, любитель
Александр Федорович Воронов на построенных им аэро-
санях (рис. 3, рис. 40) сделал ножное управление маши-
ной, чтобы на охоте иметь возможность на ходу свобод-
ными руками держать ружье. Кроме того, аэросани
должны быть прочными, надежными и удобными при вы-
полнении длительных рейсов. На них нужно предусмот-
реть место для добычи.
Какие же типы аэросаней существуют и в чем их раз-
личие?
Типы аэросаней и их назначение
За все время развития аэросаней определились три
основных типа, отличающихся по мощности установлен-
ного на них двигателя, что в значительной степени опре-
деляет и их назначение.
1. Легкие одноместные или двухместные аэросани
(рис. 4) с мотоциклетным двигателем мощностью от
10—12 до 30—40 л. с.
2. Легкие трехместные или четырехместные аэросани
(рис. 5) в основном с автомобильным двигателем мощ-
ностью от 40—50 до 70—80 л. с.
3. Средний тип аэросаней на шесть—двенадцать мест
или 1000—1200 кг груза с авиационным двигателем мощ-
ностью от 90—100 до 300 л. с,
С более мощным двигателем аэросани еще не строи-
ли, кроме одной экспериментальной машины «АСД-400»
с двигателем «М-22» мощностью 400 л. с.
Первый тип аэросаней обеспечивает в зависимости от
мощности двигателя возможность перевозки одного че-
ловека — водителя — и от 50 до 100 кг полезного груза.
Легкие аэросани с двигателем мощностью 10—15 л. с.
могут служить для индивидуального пользования. Это
один из наиболее распространенных типов аэросаней,
создаваемых любителями.
Аэросани с двигателем мощностью от 20 до 40 л. с.
уже могут использоваться и в народном хозяйстве. .Они
21
могут перевозить не только водителя, но и одного или
двух пассажиров. При их массовом промышленном изго-
товлении они вполне могут стать «зимним мотоциклом».
Такая небольшая машина очень экономична и нашла бы
широкое применение для доставки почты, выездов вра-
чей для оказания срочной медицинской помощи, могла
бы использоваться как средство связи в сельском хо-
зяйстве, в торговой сети, для культурного обслуживания
населения.
Рис. 4. Аэросани простейшего типа с двигателем мотоцикла
«ИЖ-49» (11,5 л. с.) или «ИЖ-56» (13 л. с.): 1 —- передняя управ*
ляемая лыжа; 2 — кабанчик крепления лыжи; 3 — подшипник;
4 — поворотная ось лыжи; 5 — румпель; 6 — продольная доска
корпуса; 7 — задняя лыжа; 8 — рукоятка тормоза; 9 — сиденье;
10 — рычаг кик-стартера двигателя; 11 — бензиновый бачок;
12 — лента крепления; 13 — ограждение воздушного винта; 14 —
заправочная горловина бензинового бачка; 15 — ведомая 'цепная
звездочка; 16 — корпус подшипников вала воздушного винта; 17 —
вал воздушного винта; 18 — стойка моторной рамы; 19 — воздуш-
ный винт; 20 — двигатель; 21 — выхлопные патрубки; 22 — крон-
штейн крепления двигателя; 23 — лопатка тормоза; 24 — накладка
под крепление кронштейна; 25 — кронштейн; 26 — поперечная до-
ска; 27 — подкладка под крепление двигателя; 28 — аккумулятор;
29 — тяга тормоза; 30 — упор для ног.
Р и с. 5. Аэросани с автомобильным двигателем.
В настоящее время подобная машина «Ка-36» (рис 6)
создана конструкторским коллективом под руководством
главного конструктора Н. И. Камова.
Аэросани с автомобильным двигателем (рис. 5) по
своей конструкции несколько сложнее. Двигатель авто-
мобиля имеет большой собственный и удельный вес и
требует кропотливой работы по облегчению конструкции
аэросаней. Такие машины применялись на регулярных
почтовых грассах, на обкатанных и хорошо изученных
дорогах, где даже несколько худшие ходовые качества
аэросаней вполне оправдали себя.
23
Широкое распространение имели и имеют в настоя-
щее время аэросани с авиационным двигателем, относя-
щиеся к среднему типу.
Аэросани «НАМИ-9», «ЦАГИ-4» еще в 1927—1930 го-
дах обслуживали ряд почтово-пассажирских линий, уча-
ствовали в пробегах и экспедициях. В 1932—1937 годах
аэросани с двигателем «М-11» мощностью 100 — 125 л. с.
(«ОСГА-6», «НКЛ-16» и др.) выпускались серийно и так-
же успешно эксплуатировались вплоть до 1959—1960 го-
дов.
В настоящее время потребность в аэросанях очень
велика.
Промышленность выпускает аэросани «Ка-30», соз-
данные конструкторским бюро главного конструктора
Н. И. Камова. Эти аэросани предназначены для почто-
вых и пассажирских перевозок и другого использования
в народном хозяйстве страны.
Большая емкость кузова, мощный авиационный дви-
гатель позволяют перевозить бочки, ящики, мешки и т. п.
Для перевозки пассажиров в кабине предусмотрены от-
кидные сиденья.
Рис. 6. Двухместные аэросани «Ка-36».
Конструктивные схемы аэросаней
В течение более пятидесяти лет отрабатывалась кон*
структивная схема аэросаней, и теперь, говоря «аэроса-
ни», можно зрительно представить себе, что это за ма-
шина. Но тем не менее этого еще недостаточно, так как
сама схема аэросаней может быть выполнена различно
как по компоновке, так и по конструктивному выполне-
нию ее отдельных узлов, агрегатов и деталей.
Обычно аэросани (рис. 7) состоят из корпуса, винто-
моторной установки, ходовой части, управления лыжами
и двигателем и оборудования.
В корпусе 4 размещается все оборудование, водитель
и пассажиры. На нем крепят детали винто-моторной
установки и элементы ходовой части — подвески лыж.
Винто-моторная установка состоит из двига-
теля 14; воздушного винта 13; подмоторной рамы 15, 16}
ограждения воздушного винта 10; деталей и агрегатов,
обеспечивающих нормальную работу двигателя; топлив-
ного бака 18; аккумуляторной батареи; выхлопных труб;
обтекателей или капотов двигателя и проч.
В ходовую часть входят передние 1, обычно
управляемые, лыжи; задние 21 лыжи с кронштейнами-
кабанчиками для их крепления; задняя стойка 22 с под-
косами и амортизаторами, воспринимающими удары
лыж о неровности и препятствия, встречающиеся на пути.
Управление лыжами и двигателем состо-
ит из румпеля или рулевой колонки и рулевого колеса;
передачи от рулевой колонки на лыжи, выполненной тро-
сами, переброшенными через ролики, или жесткими тя-
гами; передней поворачивающейся оси 3 с указателем
поворота передней лыжи; тормоза ручного или разме-
щенного в лыжах 23—25; педали или ручного сектора
управления двигателем и его агрегатами.
В оборудование входит все электрооборудова-
ние, включая и фары 2 для обеспечения движения в ноч-
ное время, сиденье 6; ветровое стекло; противопожарные
средства и проч.
Схема аэросаней может изменяться в зависимости от
требований, положенных конструктором в основу созда-
ния машины и конструктивного выполнения ее отдель-
ных элементов.
Если не касаться оформления конструкции, то есть
25
Рис. 7. Легкие аэросани с двигателем «ПД-10» (конструк-
ция П. В. и Г. П. Мухиных из г. Ханты-Мансийск, Тюмен-
ской области): 1 — передняя лыжа; 2 — фара; 3 — пово-
ротная ось; 4 — корпус; 5 — ручка управления двигате-
лем; 6 — сиденье; 7 — узел крепления подкоса моторной
рамы; 8 — подкос рамы, 9 — спинка сиденья; 10 — ограж-
дение воздушного винта; 11 — магнето; 12 — бензиновый
насос; 13 — воздушный винт; 14 — двигатель «ПД-10» с
цилиндром от двигателя мотоцикла «ИЖ-49»
или «ИЖ-56»; 15 — моторная рама; 16 —
стойка рамы; 17 — бензиновый трубопро-
вод; 18 — бензиновый бак; 19 — узел креп-
ления нй корпусе; 20 — поперечная доска;
21 — .задняя лыжа; 22 — стойка крепле-
ния лыжи; 23 ~ лопатка тормоза; 24 —
ось рычага тормоза; 25 — рычаг тормоза.
7
5
оО.
9
3
2
1
не рассматривать тип
корпуса (закрытый он
или открытый и т. п.), а
иметь в виду лишь те по-
ложения, которые опреде-
ляют принципиальное
различие и позволяют
конструктору получить то
или иное преимущество,
то все существующие ти-
пы аэросаней можно
классифицировать по рас-
положению и количеству
лыж, по расположению
воздушного винта, двига-
теля и передаче крутяще-
го момента на воздушный
винт.
По расположе-
нию и количеству
лыж возможны следую-
щие схемы.
Трехлыжная с одной
передней управляемой
лыжей (рис. 8, а).
Трехлыжная с одной
задней управляемой лы- Рис. 8. Наиболее распростра-
жей (рис. 8, б). ненные схемы расположения
Трехлыжная мотоцик- и количества лыж.
летная схема с одной
лыжей, расположенной сбоку (рис. 8, в). В этом случае
движущиеся аэросани оставляют на снегу два следа, что
значительно снижает сопротивление их движению по
сравнению со схемами, показанными на рисунке 8, а, б.
Четырехлыжная схема с двумя передними управляе-
мыми лыжами (рис. 8, а). При движении по прямой аэро-
сани оставляют два следа, но при входе в поворот все
четыре лыжи идут по разным радиусам и оставляют че-
тыре следа, что повышает сопротивление движению.
Четырехлыжная схема со всеми управляемыми лы-
жами (рис. 8, д). Аэросани при движении по прямой и
на повороте оставляют только два следа. Недостатками
этой схемы являются: довольно сложная схема подвески
27
6
Рис. 9. Схемы расположения
двигателя.
лыж, которая должна осу-
ществляться на карданных
сочленениях, позволяющих
лыжам двигаться во всех
направлениях; более слож-
ное управление лыжами; не-
устойчивость хода аэроса-
ней на больших скоростях
из-за повышенной чувстви-
тельности машины к изме-
нению положения лыж по
отношению к продольной
оси машины и наличия
больших люфтов - в много-
численных соединениях под-
вески лыж и системы
управления.
По расположению
воздушного винта
аэросани подразделяются
на машины с толкающим
воздушным винтом и с тя-
нущим воздушным винтом.
Преимущество последней схемы заключается в том, что
воздушный винт работает в невозмущенном потоке воз-
духа и, следовательно, с большим к. п. д. Недостаток —
плохой обзор дороги водителем и сильный обдув маши-
ны струей воздуха, отбрасываемого винтом.
По расположению двигателя и пере-
даче крутящего момента на воздушн ьгй
винт возможны следующие схемы.
С высоким расположением двигателя и винта (рис.
9, а). При этом воздушный винт устанавливается обыч-
но непосредственно на хвостовик коленчатого вала дви-
гателя или на специальный вал, являющийся продолже-
нием коленчатого вала. Преимуществом этой схемы
является сравнительная простота установки винта, не-
достатком — высокое расположение центра тяжести,
ухудшающее устойчивость аэросаней.
Со средним расположением двигателя (рис. 9, б) и с
установкой воздушного винта на специальный вал с пе-
редачей вращения на него через редуктор, зубчатый или
цепной.
28
С низким расположением двигателя (рис. 9, в), уста-
новкой воздушного винта на отдельном валу, который
расположен на специальной раме — раме винта, и с пе-
редачей крутящего момента на этот вал цепью или кли-
новидными ремнями. Преимуществом этой схемы яв-
ляется низкое расположение центра тяжести, недостат-
ком — наличие специальной рамы для установки вала
винта и деталей передачи крутящего момента на винт —
цепей и зубчатых колес или ремней и шкивов.
Практика показала, что в большинстве случаев вы-
бор схемы расположения двигателя зависит не от жела-
ния конструктора, а от имеющегося у него того или иного
двигателя.
Тип двигателя во многом диктует конструктору и схе-
му его установки, о чем будет сказано несколько позже.
Выбор двигателя
Выбор двигателя для данной машины зависит от типа
машины, ее назначения, размеров и грузоподъемности.
При проведении предварительного расчета и выборе
двигателя следует исходить из следующих требований.
Мощность двигателя должна обеспечивать достиже-
ние нужного числа оборотов воздушного винта (число
оборотов подбирается конструктором), чтобы снимаемое
при этом тяговое усилие обеспечивало получение желае-
мого качества К аэросаней.
Если воздушный винт выбран и изготовлен правиль-
но, то двигатель при полностью открытой дроссельной
заслонке карбюратора должен развивать расчетное ко-
личество оборотов, соответствующее его максимальной
(принятой в расчете) мощности. При этом воздушный
винт должен давать максимальное тяговое усилие.
Если двигатель при полностью открытой дроссельной
заслонке не достигает нужного числа оборотов, а винт
не дает требуемой тяги, это означает, что винт подобран
неправильно, он аэродинамически тяжел, и мощности
двигателя не хватает, чтобы раскрутить его до нужных
оборотов.
Если двигатель развивает больше оборотов, чем нуж-
но по расчету, каю говорят, «идет вразнос», это означа-
ет, что винт аэродинамически легок для данного двига-
29
теля. При этом и тяговое усилие воздушного винта бу-
дет меньше расчетного.
Мощность двигателя, потребную для данных аэроса-
ней, можно подсчитать по формуле
где Gx — полный (ходовой) вес аэросаней с учетом веса
водителя, пассажиров, топлива и масла, инструмента,
чехлов и т. п.;
К — коэффициент качества, задаваемый конструкто-
ром;
3 — числовая величина, принятая для предваритель-
ного расчета и показывающая величину силы тяги в
килограммах, развиваемой воздушным винтом на
1 л. с. мощности двигателя, или, как ее называют в
технике, удельная тяга.
Эта формула пригодна для двигателей, на которых
воздушный винт устанавливается непосредственно на
хвостовик коленчатого вала.
Если между двигателем и винтом вводится редук-
тор — передача, уменьшающая число оборотов воздуш-
ного винта по сравнению с числом оборотов коленчатого
вала двигателя (это относится к многооборотным дви-
гателям, у которых рабочее число оборотов коленчатого
вала доходит до 4500—6000 об/мин), то рекомендуется
пользоваться следующей формулой
где 1,1 — коэффициент, учитывающий потери мощности
за счет дополнительных сопротивлений в редукторной
передаче, на преодоление которых расходуется от 5
до 10% мощности.
Вес двигателя должен быть небольшим. Судить о
весовой отдаче двигателя лучше всего по его удельному
(то есть собственному) весу, приходящемуся на 1 л. с.
мощности.
Наибольшим весом обладают автомобильные двига-
тели. Следовательно, их установка на аэросани наибо-
лее сложна. В то же время автомобильные двигатели
имеют ряд существенных преимуществ.1* Они получили
30
большое распространение, поэтому лучше обеспечены
запасными частями и топливом в местностях, отдален-
ных от крупных промышленных центров. Они более про-
сты в обслуживании зимой, за исключением системы во-
дяного охлаждения, которая все же имеет и свои преи-
мущества. В частности, разогрев двигателя перед пуском
может осуществляться, как и на автомобилях, от спе-
циальной паросиловой установки, используемой очень
широко при безгаражном хранении автопарка. Они луч-
шее обеспечены квалифицированными кадрами.
["Многие строители аэросаней интересуются вопросами
фбрсирования двигателей — повышением их мощности
по сравнению с расчетной.
Форсирование двигателя может быть проведено, но
не следует забывать, что в большинстве своем оно при-
водит к сокращению его срока службы (ресурса).
Тем не менее проведение некоторых сравнительно не-
значительных улучшений позволяет несколько повысить
мощность двигателя, снизить расход топлива и масла
без заметного сокращения ресурса.
К таким улучшениям может быть отнесено макси-
мальное уменьшение сопротивления на всасывании го-
рючей смеси в цилиндры двигателя. Это достигается
шлифовкой всасывающих каналов двигателя и карбюра-
тора. Сопротивление может быть уменьшено и за счет
снятия с двигателя воздухоочистителя, предназначенного
для улавливания пыли. Летом его установка вполне
оправдана, так как пыль значительно увеличивает износ
двигателя. Зимой же пыли нет, следовательно, и воздухо-
очиститель не нужен.
Вместо него желательно сделать специальный возду-
хозаборник, направив его входное отверстие по ходу
аэросаней, что значительно улучшит наполнение цилинд-
ров горючей смесью за счет увеличения давления на
всасывании от скоростного напора воздуха.
Снижение противодавления на выхлопе также дости-
гается шлифовкой выхлопных каналов. Кроме того, мо-
жно сделать короткие выхлопные патрубки, направив их
по ходу аэросаней. В этом случае встречный поток воз-
духа при движении машины будет отсасывать выхлоп-
ные газы, улучшая тем самым наполнение цилиндров
горючей смесью. Расширение концов выхлопных патруб-
ков улучшает их работу и снижает шум выхлопа.
31
Такие же переделки, как повышение степени сжатия,
установка специальных нагнетателей, требуют предвари-
тельной проверки в лабораторных условиях.
СОСТАВЛЕНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Проектирование аэросаней, как и любой другой ма-
шины, следует начинать, как мы уже говорили, с ее пред-
варительного расчета, выявляющего все основные харак-
теристики и позволяющего судить по полученным данным
о ходовых и эксплуатационных качествах будущей ма-
шины.
Полученные при расчете величины необходимы и для
дальнейшего проектирования. Но каждый расчет произ-
водится, исходя из каких-то условий, из каких-то требо-
ваний, которые и закладываются в его основу. Поэтому,
прежде чем приступить к расчету, необходимо ясно пред-
ставить себе, что и для чего мы хотим строить. Надо по-
ставить перед собой задачу. Говоря на языке техники,
необходимо составить тактико-технические требования
на данную машину. Эти требования — это желание кон-
структора, это то, что он хотел бы иметь, те данные ма-
шины, которым она должна отвечать. А расчет в даль-
нейшем покажет, можно ли получить эти данные и что
нужно сделать, чтобы их получить.
Для примера предположим, что вы предъявляете к
машине следующие требования:
1. Аэросани должны иметь хорошую проходимость
при дорожных условиях средней трудности.
2. Нагрузка должна составлять, кроме водителя,
100 кг или один пассажир с личным багажом 20 кг, то
есть машина должна быть двухместной.
3. Аэросани должны иметь закрытую кабину с необ-
ходимым комфортом — отоплением, удобно размещен-
ными сиденьями, удобным входным люком (дверью),
тепло- и звукоизоляцией.
4. Аэросани должны быть оборудованы мощными
осветительными приборами.
5. Дальность хода аэросаней без дозаправки (то есть
емкость топливных баков) должна обеспечивать прохож-
дение не менее 150 км.
32
Эти тактико-технические требования, как видите, во
многом определяют схему будущей машины. У вас еще
нет формы корпуса, отдельных узлов, но уже есть пред-
ставление о машине и, главное, есть большинство дан-
ных для расчета.
РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ДАННЫХ АЭРОСАНЕЙ
Качество аэросаней
Степень проходимости аэросаней по снежным доро-
гам различной трудности характеризуется отвлеченным
коэффициентом К, называемым качеством.
Этот коэффициент относительно определяет величину
коэффициента трения подошв лыж о снег, который аэро-
сани могут беспрепятственно преодолевать в эксплуата-
ции.
Коэффициент К определяется по формуле
где Т — тяговое усилие, развиваемое воздушным вин-
том при работе на месте, то есть без поступательного
движения аэросаней.
Gx — полный ходовой вес аэросаней с топливом,
водителем и предусмотренной нагрузкой.
Чем больше по величине число коэффициента, гем
лучше проходимость аэросаней.
Для обеспечения хорошей проходимости и скорости
при данной нагрузке желательно иметь величину коэф-
фициента К = 0,3.
Тем не менее аэросани строят и со значительно бо-
лее низким качеством — 0,18—0,20. Такое качество не
обеспечивает аэросаням проходимости по тяжелым до-
рогам, но на дорогах средней трудности они работают
нормально и экономически себя оправдывают.
При выборе величины качества необходимо учиты-
вать назначение аэросаней. Практика показала, что ко-
эффициент качества должен быть:
Для аэросаней спортивного типа 0,12—0,35,
почтово-пассажирских 0,20—0,26,
3 Юным конструкторам аэросаней
9»
пассажирских 0,22—0,28,
экспедиционных и специального назначения 0,28
и выше,
санитарных, машин «скорой помощи» и т. п. 0,30
и выше.
Для нашего примерного расчета принимаем величину
коэффициента качества на уровне серийно строящихся
аэросаней — К = 0,24.
Силу тяги Т в предварительном расчете находим пу-
тем умножения мощности двигателя на среднюю вели-
чину силы тяги в килограммах, снимаемую воздушным
винтом с I л. с. мощности, то есть на среднюю удельную
тягу 3,0—3,5 кг. Практически эта величина колеблется в
зависимости от мощности двигателя от 2,2 кг до 4,8 кг
на 1 л. с.
Вес Gx аэросаней подсчитывается по элементам, кон-
струкции.
Практика показала, что вес аэросаней не должен пре-
вышать 12—15 кг на 1 л. с. мощности двигателя.
В приложении I дана номограмма зависимости ука-
занных величин, которой можно пользоваться для пред-
варительных прикидок.
Из формулы качества ясно, что для получения его
большой величины, а следовательно, и хороших ходовых
данных аэросаней необходимо:
обеспечить получение максимально возможной силы
тяги, используя полную мощность двигателя и хорошо
подобрав и изготовив винт;
добиться максимального снижения веса конструкции
аэросаней при сохранении достаточной прочности, обес-
печивающей их работу в тяжелых условиях зимнего без-
дорожья.
Но в приведенной формуле качества не учитывается
возможность изменения величины сопротивления лыж за
счет подбора материала для их подошв.
Углеродистая сталь /=1,000
Дерево (ясень) f == 0,970
Арктилит f = 0,935
Нержавеющая сталь / = 0,810
Дюралюминий f = 0,790
Полиэтилен 4 f = 0,735
Фторопласт f « 0,730
Латунь f =з= 0,710
Если учесть эти данные, то формула примет такой вид:
к==
где f — процентное отношение коэффициента трения
материала, взятого для установки на подошвы лыж,
по отношению к углеродистой стали.
Преобразуя эту формулу, можно подсчитать и осталь-
ные величины:
Т
Определение мощности двигателя
и веса аэросаней
Мощность двигателя, необходимая для аэросаней
данного типа, может определяться из исходных данных
формулы качества.
В этой формуле мы умножали предполагаемую мощ-
ность на 3, то есть на удельную тягу. Теперь, зная тягу
и разделив ее на 3, мы получаем мощность. Для само-
дельных аэросаней ее обычно не подсчитывают, так как
чаще всего их строят под имеющийся двигатель, мощ-
ность которого известна.
Для одноместных аэросаней, даже самой простой кон-
струкции, необходим двигатель мощностью не менее 10—
12 л. с. Можно использовать двигатели типа «ИЖ-49»,
«ИЖ-56», тракторный пусковой двигатель «ПД-10» и
«ПД-10М».
Для двухместных аэросаней соответственно не менее
20—26 л. с. (двигатели «М-72», «М-61», «М-62», «К-750»
и др.).
Для увеличения срока работы двигателя на аэроса-
нях расчет желательно вести не на полную его мощ-
ность, а на 0,85 N, то есть иметь 15% мощности в запасе
на особо тяжелые дорожные условия.
Для нашего примерного расчета возьмем для двух-
местных аэросаней двигатель мощностью 28 л, с. Рас-
четная мощность в этом случае будет равна 0,85* 28=»
= 23,98, или, округляя, 24 л. ск
3*
35
Зная мощность, можно определить, какая будет тя-
га:?'—24-3,5=84 кг, где 3,5 — удельная тяга.
Теперь мы знаем две величины из формулы качест-
ва. Определяем третью величину — вес аэросаней.
Т 84
°х = 7Г = 5^4 = 350 кг-
Мы не учли возможное снижение сопротивления дви-
жению за счет применения новых материалов на подо-
швы лыж. Если принять полиэтилен, то вес может быть
увеличен: G, = 350; 0,735 = 476 кг.
Вес конструкции
Вес конструкции аэросаней обычно составляет 45—
50% от их ходового веса. Для нашего расчета прини-
маем 50%. Тогда вес конструкции будет:
476 • 50
Ок = “удо— = 238 кг.
Реальность этого числа подтверждается фактически-
ми данными многих построенных аэросаней.
Коммерческая нагрузка
Коммерческой нагрузкой аэросаней считается вес пе-
ревозимого ими груза без учета веса горючего, масла,
инструмента и прочего прикладываемого к аэросаням
оборудования и оснащения, не входящего в вес конст-
рукции. В нашем варианте коммерческой нагрузкой яв-
ляется один пассажир — 80 кг и его багаж (чемодан или
рюкзак) — 20 кг. Если к этому весу прибавить вес во-
дителя — 80 кг, то это будет 180 кг.
Определение запаса горючего и масла
Запас горючего и масла, который могут взять аэро-
сани, будет:
Gгорюч. = <4 - (238 + 180) = 476 — 418 = 58 кгл
36
В этом числе необходимо учесть, что 10% топлива
является аварийным запасом и в расчет дальности хода
обычно не входит. А 5% от этого веса составляет масло,
необходимое для смазки двигателя. Тогда горючего для
расчета дальности хода будет 58 • 0,85 = 49,3, или, округ*
ляя, 50 кг.
Расчет дальности хода
Во время движения аэросаней по снежным дорогам
водителю часто приходится изменять режимы работы
двигателя из-за встречающихся препятствий. Практика
работы аэросаней на регулярных почтовых трассах по-
казала, что по времени режимы, на которых работает
двигатель, распределяются:
а) режим максимальной мощности 15%;
б) режим эксплуатационной мощности 80%;
в) работа на малом газу 5%.
Дальность хода аэросаней подсчитывается, исходя из
этих режимов, так как расход горючего на каждом из
них разный (см. рис. 53) и считать расход топлива по
какому-либо одному режиму будет неправильно.
Средний часовой расход топлива двигателем типа
«К-750», исходя из этих режимов и принимая удельный
расход топлива по кривым, приведенным на характери-
стике двигателя (рис. 53), будет:
а) 28 • 0,320 — 8,95 = “ 1,34 кг;
б) 24 • 0,275 = 6,9 = 6 * *’91Оо°- = 5,5 кг;
в) 10 0,250 = 2,5 = ^— = 1,25 кг.
Итого в час будет израсходовано 8,09 кг горючего.
Следовательно, имеющегося на борту запаса топлива
хвати! на 5,6 часа (50:8,09).
По тактико-техническим требованиям дальность хо-
да была задана 150 км. В этом случае скорость движе-
ния аэр9саней должна быть 150:5,6 = 26,8 км/чао.
Практика эксплуатации аэросаней показывает, что
37
обычно средняя техническая скорость движения, даже на
очень тяжелых дорогах, составляет 35—40 км/час.
Если принять скорость 35 км!час> то расчетная даль-
ность может быть превышена и достигнет 35 • 5,6 = 196 км.
При хороших дорожных условиях (хорошее скольже-
ние) эта дальность хода может быть увеличена. Можно
ее увеличить и еще, если вместо какой-то части коммер-
ческой нагрузки взять лишнее горючее или несколько
перегрузить аэросани.
Определение основных размеров аэросаней
От правильного выбора соотношения размеров аэро-
саней во многом зависят их ходовые качества. Одним из
исходных размеров, от которого зависят и все остальные
размеры машины, является принятый диаметр воздушно-
го винта.
Подробно о подборе диаметра винта будет сказано в
разделе о воздушном винте, здесь же следует обратить
внимание на то, что диаметр во многом зависит от схе-
мы самой моторной установки.
Современные двигатели преимущественно многообо-
ротные (коленчатый вал их делает 4000—6000 об/мин).
Если схема моторной установки выбрана с высоким
расположением двигателя и с установкой воздушного
винта на хвостовик коленчатого вала, то винт будет не-
большого диаметра. Если же выбрана схема со средним
или нижним расположением двигателя и с редукторной
передачей на вал винта, то диаметр винта можно взять
тот, который будет наиболее выгодным. В этом случае
ему можно обеспечить наивыгоднейшие обороты путем
подбора соответствующих диаметров звездочек при цеп-
ной передаче и шкивов при передаче клиновидными рем-
нями.
Нужно помнить, что с увеличением диаметра винта
тяга его в принципе увеличивается.
Из конструктивных соображений, учитывая, только
что сказанное, возьмем для наших аэросаней винт диа-
метром 2 м. При этом наметим и схему установки двига-
теля без каких-либо его переделок, с имеющейся на нем
коробкой скоростей. Такая установка значительно про-
ще и менее трудоемка, хотя и дает некоторый проигрыш
38
в весовом отношении. Но она имеет преимущества в том,
что позволяет сохранить на двигателе входящие в узел
коробки скоростей сцепление и кик-стартер, наличие ко-
торых на аэросанях более чем желательно.
Определение габаритов аэросаней по ширине
Зная диаметр винта, определяем наибольшую габа-
ритную ширину машины. Она должна ограничиваться
наружными кромками лыж и ограждением воздушного
винта. Обычно ограждение воздушного винта должно
быть на 50—100 мм больше диаметра винта. Следова-
тельно, габарит аэросаней по ширине будет 2000 + 100 =
= 2100 мм.
Определение размеров лыж и колеи
Размеры лыж определяются, исходя из рекомендуе-
мого удельного давления на снег (500—600 кг/м2).
При полном ходовом весе аэросаней, равном 476 кг,
площадь лыж Гл будет Fn =476 :600 =0,8 м2.
Это площадь всех лыж. Если для нашего примера
взять трехлыжную схему, то площадь каждой лыжи по-
лучится 0,8:3 = 0,267 м2. Если принять длину рабочей
поверхности (то есть длину не всей лыжи, а только по-
верхности ее подошвы, соприкасающейся со снегом) рав-
ной 1,65 м, то ширина лыжи будет Ьл = 0,267:1,65 =
= 163 мм. Полученное при этом удлинение лыжи 1650:
: 163=10,1 мм является наивыгоднейшим, обеспечиваю-
щим наименьшее сопротивление при движении лыж по
целинному снегу.
Зная ширину лыж, определяем колею В аэросаней.
Она будет 2100—160=1940 мм.
Определение базы аэросаней
Базой аэросаней называется размер между осями
подвесок передней и задних лыж. Для обеспечения
устойчивости хода аэросаней на больших скоростях, что-
бы машина не виляла и противостояла заносам, необхо-
димо обеспечить соотношение размеров
39
В колея Л „ _ _
77 = ’б^Г==от °-6 до °’65-
Зная размер колеи, определяем размер базы:
1940
1б = Ogg” « 2990 мм, или, округляя, 3000 мм.
Определение клиренса
Клиренсом называется размер от подошв лыж до са-
мой низкой точки корпуса аэросаней. Для обеспечения
удовлетворительной проходимости по неровностям без-
дорожья, чтобы машина при переезде канав, сугробов и
торосов не ложилась на них корпусом, желательно иметь
размер клиренса равным 0,1 £б, то есть 300 мм.
Определение размера до оси винта
Зная размер клиренса (300 мм) и размер диаметра
воздушного винта, определяем размер от земли до оси
винта. Он будет равен 4- 300 + 50 = 1350 мм.
Число 50 — минимальное превышение (в миллиметрах)
конца лопасти винта при его вертикально^ положении
над нижней поверхностью корпуса. Это предотвращает
повреждения воздушного винта о неровности пути.
Теперь, когда есть все основные размеры, можно при-
ступить к выполнению компоновочного чертежа маши-
ны (рис. 10) и к расчету ее центровки. При компоновке
следует стремиться максимально снизить центр тяжести
машины, располагая все, что возможно, в нижней части
корпуса.
Определение центра тяжести аэросаней
При центровке аэросаней нужно стремиться к тому,
чтобы центр тяжести (ЦТ) по высоте располагался не
В
выше размера, определяемого по формуле где —
В — ширина колеи. Это соотношение обеспечивает угол
40
1260
О
2Ш_________
0
Puc. 10. Компоновка двухместных аэросаней и их центровка.
между линиями, проведенными из ЦТ к наружным кром-
кам лыж, 90°. Чем больше будет значение этого угла,
тем устойчивость аэросаней при движении по уклонам
и на поворотах будет лучше.
По длине машины ЦТ располагается с таким расче-
том, чтобы нагрузка на лыжи была равномерная.
Имея полный вес аэросаней Gx 3=3 476 кг, определяем
нагрузку на каждую лыжу 476 : 3== 159 кг, а ЦТ должен
находиться соответственно на Уз размера базы (в нашем
примере — на расстоянии приблизительно 1000 мм от
оси подвески задних лыж).
Для проведения поверочной центровки в соответствии
с компоновочным чертежом и получения весового лими-
та, необходимого при дальнейшем проектировании и раз-
работке отдельных узлов и деталей машины, составляем
примерную весовую сводку по узлам конструкции и за-
грузке аэросаней.
Таблица 5
ПРИМЕРНАЯ ВЕСОВАЯ СВОДКА УЗЛОВ КОНСТРУКЦИИ
АЭРОСАНЕЙ С ДВИГАТЕЛЕМ МОЩНОСТЬЮ 26-28 л. с.
Номера точек Наименование узла или агрегата Вес в кг Процент от весе конструкции вк
1 Корпус с узлами 50,0 21
2 Двигатель 43.0 18
3 Установка двигателя 12,0 5
4 Передняя лыжа — 1 шт. 11,8 5
4/3 Задние лыжи — 2 шт< 23,8 10
5 Задняя подвеска лыж 14,0 6
6 Передняя подвеска 11,8 5
7 Управление аэросанями 8,4 3,5
8 Управление двигателем 1.2 0,5
9 Воздушный винт 11,8 5
10 Топливная система 2,8 1
11 Система охлаждения 4,5 2
12 Электрооборудование 4,5 2
13 Аккумуляторы 7,2 3
14 Приборная доска с приборами 2,5 J 1
42
Номера точек , Наименование узла или агрегата Вес в кг Процент от веса конструкции Ок
15 Ограждение воздушного винта 3,5 1,5
16 Оборудование корпуса 7,2 3
17 Тормозная система 1,2 0,5
18 Вал винта 2,5 1
19 Обогрев карбюратора 2,5 1
20 Выхлопная система 2,5 1
21 Система отопления 7,2 3
22 Бортовой инструмент 2,1 1
Итого 238,0 100,0
В этой таблице процент соотношения веса отдельных
узлов конструкции к полному весу аэросаней получен на
основании весового анализа многих машин, построенных
любителями.
Поверочную центровку проводят и в соответствии с
размещением всех перечисленных в весовой сводке уз-
лов и нагрузок. Для этого на чертеж наносят две оси
х—х и у—у параллельно горизонтальной и вертикальной
осям чертежа. На каждой весовой точке проставляют
(не обязательно точно) ее центр тяжести (ЦТ).
Для определения ЦТ составляют таблицу по следую-
щей форме:
Таблица 6
Номера точек Наименование узла или агрегата Вес в кг X «X У Оу
1 Корпус с узлами 50,0 2250 112 500 800 40000
2 Двигатель 43,0 1100 47 300 1350 58 050
3 Установка двигателя 12,0 950 11400 1200 14400
Итого 238,0 1848 423 282 751 179 146
Примечание: Если определяют одновременно положение ЦТ
и в поперечном направлении, то на компоновочном чертеже, в про-
екции «Вид спереди», проводят ось z — z, а в таблице добавляют
графы для этой оси.
43
Для заполнения граф х, у, и z на чертеже замеряют
приблизительные размеры от соответствующей оси до
необходимой точки ЦТ отдельного (обязательно зану-
мерованного) элемента.
Полученные размеры вносят в графы х, у, z.
Первоначально определяют ЦТ пустых аэросаней, то
есть их конструкции, а затем проверяют варианты за-
грузки.
Когда все размеры замерены и вписаны в таблицу,
заполняют графы Gx, Gy, Gz путем умножения размера
расстояния по оси на вес данной точки.
Полученные от перемножения числа по всем точкам
складывают отдельно для каждой оси и сумму делят на
полный ходовой вес аэросаней, то есть на Ох. Этот раз-
мер и будет расстоянием от условной оси, от которой ве-
лись измерения размеров, до положения ЦТ аэросаней.
Для принятой нами конструкции эти размеры будутз
от оси х—х — 1848 мм, от оси у—у — 751 мм.
Далее подсчитывают изменение ЦТ по вариантам за-
грузки: 1) для полной расчетной нагрузки и 2) при на-
личии одного водителя и при минимальном запасе топ-
лива.
Таблица 7
Номера точек Наименование узла или агрегата Вес в кз X У Gy
26 Топливо в баках 58,0 1350 78 300 840 48 720
23 Водитель 80,0 2940 235 200 700 56000
25 Пассажир 80,0 1960 156800 700 56000
24 Личный багаж 20,0 2220 44 400 560 11200
27 Снаряжение 10,0 2670 26 700 500 5000
Итого по 1 варианту загрузки 248,0 2190 541 400 715 176920
26 Топливо в баках 10,0 1350 135 000 7000 700000
27 •> • « а
Итого по 2 варианту загрузки 329,0 2124 698682 751 247 146
44
Из расчета видно, что по оси х—х ЦТ от варианта
загрузки не изменится. По оси у—у разбег центровки бу-
дет 2124—1848 = 276 мм, что является хорошим резуль-
татом. Такую компоновку можно оставить.
Если же ЦТ значительно не совпал с намеченным ра-
нее, то необходимо произвести перекомпоновку.
О реакции воздушного винта и нагрузке на лыжи
Зная центровку,
можно более точно
оп редел ить на грузку
на лыжи. Необходимо
учесть, что крутящий
момент винта в попе-
речном направлении да-
ет одностороннюю реак-
цию, нагружает больше
те лыжи, которые рас-
положены со стороны,
противоположной его
вращению.
Дополнительную на-
грузку на лыжи мож-
но определить по фор-
муле
М к п = 71 620 ~~ ,
КР п в
где Afkp — крутящий
момент в кг!см;
N — мощность дви-
гателя в л. с.
Пв — число оборо-
тов в минуту воздуш-
ного винта.
Получив величину
крутящего момента,
определяем реакции
опор:
М
и соответст-
*1в
венно R2 = ,
В
Рис. 11. Распределение дополни-
тельных нагрузок на лыжи от кру-
тящего момента воздушного винта:
Мкр — направление крутящего мо-
мента; R — реактивный момент;
ЦТ — центр тяжести; Мо — опро-
кидывающий момент; Gx — вес аэро-
саней; Qi в Qz — силы сопротивления
боковому скольжению лыж от дейст-
вия момента Mo; G и Gj — вес,
приходящийся на правую и левую лы-
жи; /?1 — реакция левой лыжи от
крутящего момента Мкр; #2 — реак-
ция правой лыжи от момента Мкр;
Ъ — расстояние между лыжами (ши-
рина колеи); Н — расстояние от по-
дошв лыж до ЦТ,
то есть на сколько будет от дополнительного момента на-
гружена левая лыжа (опора), на столько разгрузится
она с правой стороны (рис. 11).
Для уравновешивания этого момента следует при
компоновке и центровке в поперечном направлении не-
сколько сдвинуть в соответствующую сторону часть на-
грузки. Необходимо только иметь в виду, что различная
нагрузка на лыжи (односторонняя) сказывается на
управлении аэросанями. Их будет постоянно «тянуть»
в сторону более нагруженной лыжи.
Влияние центра тяжести на поперечную устойчивость
аэросаней при поворотах
* Расположение ЦТ значительно влияет на устойчи-
вость аэросаней при крутых поворотах. Реактивный мо-
мент винта будет еще больше ухудшать устойчивость
при повороте в сторону, противоположную его враще-
нию.
Мы уже рекомендовали для обеспечения хорошей
устойчивости снижать ЦТ до получения угла в 90° между
линиями, проведенными из ЦТ к наружным кромкам
лыж.
Тем не менее неплохо знать и величину опрокиды-
вающего момента при повороте на определенной скоро-
сти движения.
При повороте на скорости в ЦТ возникает центро-
бежная сила, направленная от центра поворота во внеш-
нюю сторону.
Величина этой силы определяется по формуле
где т — масса аэросаней, равная их весу (Ох), делен-
ному на ускорение силы тяжести, — 9,8 м/сек\
v — скорость движения в л</сек;
гп — радиус поворота в м.
Центробежная сила стремится сдвинуть аэросани в
сторону, то есть вызвать их боковое скольжение. Лыжи
аэросаней противодействуют этому. Сила противодейст-
вия Q образует момент на плече Н, Наличие этих сил и
46
будет опрокидывать машину. Величины их оиределяют
по формуле
„ н „ Я
Qmj Для левой опоры и QM2 = g“
для правой опоры.
При значительном возрастании силы Мо (крутой по-
ворот на большой скорости) аэросани могут опрокинуть-
ся. Если же поворот осуществляется на большой скоро-
сти с работающим на полной мощности двигателем, что
техника безопасности категорически запрещает, то к ве-
личинам от центробежных сил необходимо прибавить и
силы от крутящего момента, то есть для правой лыжи
Qmi +/?i и для левой лыжи Qjvu + J?2-
На основании расчета и полученных при этом вели-
чин составляют таблицу основных характеристик аэро-
саней.
Таблица 8
ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АЭРОСАНЕЙ
Основные параметры Еди- ница изме- рения Основные данные аэросаней
двухместных одноместных
Тип двигателя — «М-72», . «ИЖ-49»,
«М-61», «ИЖ-56»,
«М-62», «ПД-10»
«К-750»
Мощность двигателя л.с. 22—28 10—13
Тяга воздушного винта кг 84—102 48—60
Ходовой вес аэросаней п 338—400 165—210
Вес конструкции >» 238—270 70—105
Вес полезной нагрузки » 180 95
Запас топлива и масла >» 50/5 20/2
Качество —1 0,20—0,24 0,18—0,22
Площадь лыж (трех или четырех) 0,7—0,8 0,5—0,6
Нагрузка на 1 ai2 площади лыж кг 600 600
Основные размеры: колея мм 1800 1600
47
Основные дайные аэросаней
Основные параметры
Еди-
ница
изме-
рения
двухместных одноместных
база мм 3000 2600
клиренс »» 250—300 180—250
Диаметр воздушного винта »» 1800—2100 1100—1800
Скорость средняя техническая км/час 36 25
Дальность хода при нормальных
запасе топлива и полезной на-
грузке км 100—150 60-100
По этой таблице и компоновочному чертежу уже мож-
но ясно представить себе будущую машину.
КОМПОНОВКА АЭРОСАНЕЙ
Подробный компоновочный чертеж машины следует
выполнять одновременно с ее расчетом, так как он не-
обходим и для центровки машины и для решения узло-
вых вопросов, связанных с расчетом. Чертеж вычерчи-
вают в масштабе (лучше всего 1:2) не менее чем в
двух проекциях (боковой вид и план) и с двумя-тремя
поперечными сечениями.
На чертеже показывают размещение экипажа, всех
грузов, определяют положение двигателя, бензиновых
баков, аккумуляторов, выносят отдельные узлы конструк-
ции с принципиальным решением их будущей схемы —
управление машиной, подвеска лыж, их амортизация и
проч. Следует учитывать и все то, что в дальнейшем бу-
дет определять конструкцию основных элементов ма-
шины.
Прочность конструкции
Прочность конструкции обеспечивает надежность экс-
плуатации аэросаней, поэтому ей следует уделять вни-
мание уже при компоновке машины. Низкие температу-
ры воздуха, частые зимние непогоды (метели, поземки с
48
плохой видимостью), сравнительно большие скорости
движения аэросаней, работа их в ночное время и в мало-
населенных районах, где трудно надеяться на получение
помощи со стороны, еще больше требует внимания к во-
просу надежности. Поломки или аварии в этих условиях
могут привести к очень нежелательным последствиям,
вплоть до гибели экипажа аэросаней и пассажиров.
Проведенные в последние годы исследования проч-
ности конструкции аэросаней показали, что возникаю-
щие в условиях нормальной эксплуатации аэросаней пе-
регрузки в элементах их конструкции в три-четыре раза
больше, чем перегрузки, возникающие в аналогичных
элементах конструкции автомобилей.
В частности, при замерах перегрузок на аэросанях
«Ка-30» в центре тяжести машины были зафиксированы
следующие величины: по оси х—п 7,5, по оси у—п 6,5, по
оси z—п 6J и 7,2, а на элементах передней и задней под-
весок мгновенные перегрузки (удары) доходили до
n=19GK (GK — ходовой вес аэросаней).
Это говорит о том, что, несмотря на необходимость
максимально экономить вес для обеспечения хороших
ходовых качеств аэросаней, конструкция' их должна быть
достаточно прочной. Достигнуть этого можно путем ра-
ционального использования прочности материала и его
хорошим качеством.
Большинство любителей, строящих аэросани, ника-
ких расчетов прочности конструкции не производят.
В этом случае оценку прочности можно сделать только
на основании эксплуатационных наблюдений. Если в пер-
вые сто часов работы в условиях движения машины по
дорогам различной трудности не произошло поломок си-
ловых деталей, можно считать, что прочность машины
достаточная. В то же время, если машина попала в ава-
рийную ситуацию и не сломалась, то это плохо. Это
Означает, что она чрезмерно прочна, а следовательно, и
по весу тяжелей, чем должна быть.
Сопротивление воздуха
При движении аэросаням оказывает сопротивление
не только снег, но и воздух. На малых скоростях сопро-
тивление воздуха незначительно, на больших же оно со-
4 Юным конструкторам аэросаней
49
Формы кузова Модель автомобиля ставляет ощутимую часть всех сил со-
.ГАЗ-*' 0,058-0,060 противления и за- ставляет тратить на
ЯГАЗ-М1" 0,038'0,0^0 его преодоление определенную долю полезной мощности двигателя. Величина сопро- тивления воздуха обусловливается раз- мерами поперечно- го сечения машины, формой и состоя- нием обтекаемых по- верхностей аэроса- ней и скоростью их
V Москвич ~*t01 0,035 -0,037
'ЗИС-101* 0,028-0,030
'ГАз-мго' 0,023-0,028
Идеально обтекаемый 0,017-0,013 движения. Приблизительно определить величину
Рис. 12. Коэ для различны; ффициент 061 к форм кузон биля. гекаемостн $а автомо- сопротивления воз- духа можно по фор- муле 13 •
где Aw — коэффициент обтекаемости, зависящий от
формы корпуса аэросаней;
Fa — площадь поперечного сечения аэросаней;
v — скорость движения в км/час.
Коэффициент Aw можно взять из автомобильной прак-
тики, так как экспериментальных работ по определе-
нию сопротивления воздуха для аэросаней не произво-
дилось.
На рисунке 12 приведены контуры легковых автомо-
билей различной формы и указаны для них величины
коэффициента Aw.
Из рисунка видно, что на величину коэффициента в
значительно большей степени влияет форма заднего об-
реза машины, а не передней ее части. Это происходит
вследствие больших завихрений при резком прямом об-
резе машины. Зона завихрения характеризуется понижен-
ным давлением, а следовательно, и отрицательной, тор-
мозящей движение силой.
50
Кроме того, завихрения за машиной ухудшают рабо-
ту воздушного винта, снижая его тяговую отдачу.
Для уменьшения завихрений корпус машины надо де-
лать как можно более обтекаемым, обеспечивая по воз-
можности хороший подход воздуха к воздушному винту.
Все выступающие на машине детали — ручки дверей,
фары и т. п., так же как и плохая покраска корпуса, уве-
личивают общее сопротивление воздуха.
Площадь поперечного сечения машины Fa обуслов-
ливает так называемое лобовое ее сопротивление RWt ко-
торое зависит от величины этой площади и скорости v
движения аэросаней.
Аэросани, имеющие площадь поперечного сечения
1 м2, при скорости 40 км/час тратят на преодоление ло-
бового сопротивления всего 10 кг тягового усилия воз-
душного винта, а при скорости 80 км/час эта величина
возрастает уже до 45 кг.
Если учесть, что лобовая площадь небольших аэро-
саней составляет 1,5, а то и 2 м2, то тяговое усилие вин-
та, равное для подобных машин 75—100 кг, будет на
больших скоростях в основном затрачиваться на преодо-
ление сопротивления воздуха.
* Следовательно, уже при компоновке аэросаней необ-
ходимо не забывать об обтекаемости и делать все воз-
можное для уменьшения сопротивления воздуха.
Кроме того, не следует забывать, что обтекаемая фор-
ма в сочетании с художественно выбранной раскраской
делает аэросани очень красивыми.
Посадка водителя
Сиденье водителя должно быть удобным для длитель-
ной работы за рулем. Совместно с формой передней час-
ти машины оно должно обеспечивать днем и ночью хо-
роший обзор дороги. Выполнить это требование особен-
но трудно в закрытой машине при сильном смещении во-
дителя назад.
Обзор дороги проверяют на компоновочном чертеже
путем проведения линий обзора. Их проводят от глаз во-
дителя (рис. 13) через световую часть ветрового стекла
до пересечения с поверхностью дороги. Они характери-
зуются размером I или углом а.
4*
51
Рис. 13. Схема определения величины обзора дороги,
Рис. 14. Посадка водителя
в кабине: а — высокая, б —
средняя; в — низкая.
Из схемы видно, что обзор будет лучше при наимень-
шем размере I или при наибольшем угле а.
Практически размер / должен быть не более 4—б м.
Верхняя линия обзора должна образовывать с гори-
зонталью угол не менее 15°.
Обзор по ширине машины, с учетом боковых сте-
кол, — не менее 160°. Если на аэросанях установлены
фары или прожектор, свет от них не должен падать на
ветровое стекло или расположенные перед стеклом дета-
ли и части корпуса — передок машины, так как в этом
случае отраженный от деталей свет будет сильно ухуд-
шать видимость дороги. Если же конструктор не выбе-
рет для осветительных приборов лучшего места, то на
них следует поставить отражательные козырьки.
Посадка водителя может выполняться по-разному
(рис. 14).
Чем ниже посадка, тем меньшей высоты можно сде-
лать машину, но тем труднее будет обеспечить водителю
хороший обзор дороги.
Прорабатывая размещение сиденья, одновременно
следует решить и вопрос посадки водителя и пассажи-
ров в аэросани.
Посадка может осуществляться через боковую дверь
или через откидной или сдвижной люк. Наличие дверей,
люков, различных монтажных лючков должно согласо-
вываться с прочностью корпуса.
Прочие вопросы компоновки
Размещение в корпусе пассажиров, кроме удобства,
должно учитывать и максимально возможную экономию
внутреннего объема. Желательно вход и выход разме-
щать так, чтобы водитель мог, не тревожа пассажира,
занять свое место, то есть водитель должен садиться в
машину последним, а выходить первым.
Расположение мест в корпусе показано на рисунке 15.
Наиболее рациональное размещение для двухместной и
трехместной машин показано на схемах б и г.
При компоновке необходимо учитывать, что бензино-
вые баки и аккумуляторы не должны располагаться в
пассажирской или водительской кабинах. Их следует от-
делять от кабин герметичной перегородкой и места их
53
Рис. 15. Рациональные схемы размещения
мест в аэросанях: £ — одноместных; б и
в — двухместных; г — трех местных; д —:
четырехместных.
установки обеспечить вентиляцией. Аккумуляторы надо
располагать как можно ближе к генератору, чтобы сило-
вая электрическая проводка была короткой. Кроме того,
к ним необходимо обеспечить хороший доступ.
Если на машине для отопления устанавливают бор-
товые бензиновые отопители, их тоже нужно изолиро-
вать.
Особое внимание обращают на вывод выхлопных
труб отопителей, чтобы не допустить проникновения в ка-
бину отработанных газов (выхлопные газы вызывают
сильное отравление организма).
При компоновке обязательно надо проверить, чтобы
задние лыжи ни при каких случаях не цеплялись за воз-
душный винт.
КОНСТРУКЦИЯ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ АЭРОСАНЕЙ
Корпус аэросаней
В зависимости от принятой принципиальной схемы
машины корпус ее может быть выполнен открытым, по-
лузакрытым или закрытым.
Форму, основные размеры и силовые точки крепления
навешиваемых на него агрегатов определяют на компо-
новочном чертеже. Там же принципиально принимают
решение по силовой схеме корпуса, то есть намечают вы-
резы для дверей и люков, для входа и выхода, места си-
ловых шпангоутов, вырезы для монтажных и эксплуата-
ционных лючков, необходимых для установки агрегатов
при монтаже и подходов к ним при обслуживании ма-
шины.
Обычно для облегчения веса корпуса при полузакры-
той и закрытой его схемах и при использовании для об-
шивки фанеры или листового металла (дюралюминия)
рекомендуется в силовой расчет вводить и обшивку.
Вырезы в обшивке (для дверей, люков и т. п.) ослаб-
ляют обшивку и корпус и должнь! компенсироваться
установкой окантовок вырезов или усиливаться более
толстой обшивкой.
Вне зависимости от выбранной схемы и конструкции
следует учитывать:
1. Водитель и пассажир должны сидеть в кабине сво-
55
бодно. Водитель при работе рулем не должен упираться
локтями в стенки корпуса, а рулевое колесо не должно
упираться в его колени.
2. Все рычаги и ручки управления, электротумблеры
надо расположить так, чтобы до каждого из них без на-
пряжения можно было дотянуться рукой, а приборы кон-
троля за работой двигательной установки должны нахо-
диться в поле зрения водителя.
3. Необходимо добиться, чтобы двери, люки, агрега-
ты и их проемы были гладкими и исключали возмож-
ность зацепиться за их выступающие части и порвать
одежду или получить телесные повреждения.
Конструктивно корпус может быть изготовлен из де-
рева, металла, стеклопластика или смешанной конструк-
ции. Последняя схема часто выполняется из деревянно-
го или металлического силового каркаса и легкой, ино-
гда матерчатой, обшивки, защищающей водителя от
встречного ветра.
Простейшим корпусом может служить обычная сое-
новая или еловая доска в «буерной» схеме аэросаней
(см. рис. 4). Вся машина состоит из двух взаимно пер-
пендикулярных досок толщиной 30—35 мм.
Продольная доска и является собственно корпусом —
на ней размещают сиденья и все оборудование.
Для экономии веса продольную доску можно делать
и не сплошной, а собирать в виде фермы из продольных
и поперечных реек, связанных между собой верхней и
нижней фанерными обшивками.
Продольные рейки не разрезают. Поперечные же сты-
куют с продольными впритык и закрепляют угловыми
бобышками. Бобышки и обшивку ставят на гвоздях и на
клею.
В местах установки двигателя, передней подвески,
рычагов управления делают местные усиления вклеен-
ными внутрь бобышками или сплошными деревянными
заполнениями.
Продольные элементы изготовляют из ясеня — гибко-
го и твердого дерева, а поперечные — из сосны. Бобыш-
ки и заполнения можно изготовлять из хорошо высушен-
ной ели или липы. Фанеру желательно применять бере-
зовую.
На рисунке 16 показана конструктивная схема двух-
местных аэросаней с корпусом лодочного типа.
56
Рис. 16. Конструкция корпуса двухмест-
ных аэросаней лодочной схемы. 1 — попереч-
ная доска; 2 — бортовая доска; 3 — об-
шивка днища; 4, 18 — угловые бобышки; 5 —
поперечная переборка (шпрнгоут); 6; 10 —
спинка сиденья; 7 — сиденье; 8 — бобышка;
9, 12 — стойка; 11 — верхний стрингер; 13,
16 — внутренняя обшивка; 14, 25 — попереч-
ные рейки; 15 — носовая бобышка; 17 —
нижний стрингер; 19 — наружная обшивка;
20 — оцинкованные гвозди; 21 — скоба
крепления поперечной доски; 22 — подклад-
ка; 23, 24 — ограничительные рейки.
Рис. 17. Каркас корпуса полузакрытых аэросаней «ОСГА-4»: 1,
6 — профилированные бобышки носовой части; 2 — стойки; 3 —
усиление пола; 4 — шпангоут № 1; 5 — заполнение для оси педа-
лей; 7 — рейки; 8 — заполнение; 9 — верхний силовой стрингер;
10 — поперечная рейка для оси рулевого управления; 11, 26 — за-
полнение для крепления роликов троса управления; 12 — шпангоут
№ 3; 13 — шпангоут № 4; 14 — угловые бобышки; 15 — наружная
обшивка; 16 — стрингеры; 17 — шпангоут № 5; 18 — заполнение
для крепления двигателя; 19 — трубчатая распорка; 20 — внутрен-
няя обшивка; 21 — укосина; 22 — заполнение для оси задней под-
вески; 23 — поперечная рейка; 24 — обшивка днища; 25 — нижний
силовой стрингер; 27 — поперечная доска для установки педалей;
28 — шпангоут № 2.
Полузакрытый и закрытый корпуса состоят из карка-
са и обшивки. Каркас (рис. 17) представляет собой на-
бор поперечных элементов — шпангоутов и продольных
элементов — стрингеров.
Прежде чем изготовить корпус такого типа, необхо-
димо вычертить его теоретический чертеж в натуральную
величину на фанере или‘картоне. На теоретическом чер-
теже (рис. 18) изображают контуры обводов корпуса
58
i я шт?
Рис, 18, Схема теоретического чертежа корпуса аэросаней.
3
Рис. 19. Плаз для сборки шпангоута: / — бобышки, ограничиваю-
щие установку реек шпангоута; 2 — рейки шпангоута; 3 — фанерная
кница, скрепляющая рейки; 4 — вертикальная ось шпангоута; 5 —
горизонтальная ось шпангоута; 6 — размер толщины обшивки кор-
пуса; 7 — лист фанеры; 8 — контур обвода шпангоута по размерам
теоретического чертежа (с обшивкой).
аэросаней, образующиеся после сечения его плоскостя-
ми, параллельными и перпендикулярными продольной
оси.
Продольные вертикальные сечения /, //, III, IV и т. д.
делают для основной проекции чертежа, а горизонталь-
ные А, Б и т. д. — для проекции плана. Поперечные же
сечения 1, 2,3, 4 и т. д. делают для определения и про-
верки обводов шпангоутов. Все точки шпангоутов долж-
ны ложиться на кривые обводов.
Для изготовления шпангоутов на листах фанеры,
по размерам теоретического чертежа, делают плазы
(рис. 19). Не следует забывать, что теоретический чер-
теж вычерчивают обычно по наружным обводам корпу-
са, а на плазу — чистый шпангоут, без учета толщины
обшивки. Для удобства сборки на плазу наклеивают бо-
бышки, строго ограничивающие положение реек шпан-
гоута.
Бобышки не должны мешать процессу сборки шпан-
гоута.
Шпангоут состоит из)реек (стоек и поперечин), угло-
вых бобышек и фанерных книц, служащих для более
60
прочной завязки углов шпангоутов. Бобышки и кницы
крепят на клею и мелких оцинкованных гвоздях после
зачистки стоек и поперечин.
Стрингеры должны быть хорошо выструганы, чтобы
их толщина по всей длине была равномерная. При не-
равномерной толщине их прогиб на разных участках бу-
дет не одинаков, что может исказить форму корпуса.
При вычерчивании корпуса на нем намечают места
крепления силовых узлов, рычагов управления и т. п. и
в этих местах в каркасе устанавливают заполнения. Их
размеры выбирают по размерам крепящихся к ним си-
ловых узлов.
Сборку такого корпуса ведут в специальном приспо-
соблении — стапеле (рис. 20).
Рис. 20. Стапель для сборки каркаса корпуса аэросаней: 1 —
основной брус; 2 — укосина; 3 — шпангоут № 1; 4 — стойки;
5 — верхний брус; 6 — ось корпуса на стапеле; 7 — шпангоут
Хе 2; 8 — бобышки-упоры; 9 — поперечный брус; 10 — ось на
шпангоуте № 3; 11 — линии осей стрингеров; 12 — бруски-
распорки.
Стапель необходим для жесткого закрепления шпан-
гоутов, так как при установке стрингеров, их изгибе по
шпангоутам, последние могут сдвинуться и исказить
форму всего корпуса.
Стапель состоит из продольных брусков / и 5, стоек 4,
поперечных брусков 9 и укосин /2. Шпангоуты крепят к
стойкам и поперечным брускам бобышками 8.
Необходимо заранее предусмотреть, чтобы конструк-
ция стапеля позволяла без затруднений снять готовый
каркас корпуса аэросаней. Для этого верхний и попе-
речные бруски должны быть легкосъемными.
После установки шпангоутов на стапель производят
сборку каркаса корпуса, то есть соединяют шпангоуты
продольными элементами — стрингерами. Соединение
это производят в полдерева, причем вырез в стрингере
делают с внутренней стороны их изгиба.
Вырезы для стрингеров в стойках шпангоутов луч-
ше всего делать на собираемом в стапеле каркасе.
После сборки каркаса его зачищают для обеспече-
ния хорошего прилегания к нему обшивки. Зачистку де-
лают фуганком и прошкуривают до нанесения клея. Об-
шивку производят хорошей фанерой, постепенно накла-
дывая ее по изгибу корпуса. В зависимости от размеров
машины на борта ставят фанеру толщиной 1,2—1,5 мм,
под ногами на полу — 3,0—5,0 мм, а сам пол — 2,0—
3,0 мм.
Для увеличения прочности обшивку можно ставить и
двойную, то есть обшивать каркас и с внутренней сто-
роны. При этом в каждой клетке, образуемой шпангоу-
тами и стрингерами, во внутренней обшивке делают по
два-три вентиляционных отверстия диаметром 10—15 мм.
В этом случае до обшивки желательно каркас покрыть
один-два раза горячей олифой или специальным соста-
вом — антисептиком — для предохранения корпуса от
гниения.
Интересен опыт постройки полузакрытых аэросаней
«ОСГА-4» (конструкция С. В. Коростылева). В одном из
вариантов он собирал корпус из склеенных боковинок
без стапеля прямо на плазу. Здесь же на боковину он
ставил и наружную обшивку. Сборку производил путем
стягивания веревками двух боковин с постепенной уста-
новкой между ними распорок, которые служили осно-
ванием для укрепления обшивки пола.
62
Рис, 21. Конструктивная схема безрамных
аэросаней: 1 — козырек; 2 — продольный брус
корпуса; 3 — сиденье; 4 — масляный бак;
5 — двигатель; 6 — топливный бак; 7 — серь-
ги и хомуты; 8 — кронштейн; 9 — рессора;
10 — центральная ось.
Приведенные выше описания пригодны для корпусов,
у которых обшивка имеет один изгиб.
Многие любители изготовляют корпуса с двойным из-
гибом обшивки, то есть сферической формы (см. рис. 43).
Для такого типа корпусов принцип изготовления карка-
са остается неизменным, но обшивку, если она фанер-
ная, выклеивают из нескольких тонких (0,3—0,4 мм)
лент шириной 100—150 мм с накладкой их по спирали.
Причем спирали каждого слоя укладывают крест-на-
крест с тщательной проклейкой каждого слоя.
Когда обшивка высохнет, ее зачищают шкуркой, уст-
раняя все неровности, шпаклюют и после вторичной за-
чистки окрашивают (не менее двух раз), нанося краску
тонкими слоями.
Для получения лучшей наружной поверхности кор-
пус под покраску можно оклеивать тонкой плотной ма-
терией.
Окраску корпуса производят яркими красками —
оранжевой, ярко-красной. Это позволяет видеть машину
на большом расстоянии, что крайне необходимо в слу-
чае розыска машины авиацией или наземными транспорт-
ными средствами.
Корпус аэросаней некоторые любители выполняют и
Рис. 23. Аэросани с деревянным каркасом и ме-
таллической обшивкой.
по оригинальным схемам. В частности, интересна без-
рамная конструкция (рис. 21), в которой корпус, не несу-
щий нагрузок, размещен на продольной балке.
Корпус можно выполнить и сварным (рис. 22) из тон-
ких стальных труб.
К такому же типу относятся многие машины со сме-
шанной конструкцией корпуса, когда каркас машины
выполнен из металла с неработающей матерчатой или
фанерной обшивкой или с деревянным каркасом и ме-
таллической обшивкой.
Примером последнего типа является машина, постро-
енная Ф. М. Масловым (рис. 23), у которой каркас был
выполнен из деталей деревянных гнутых стульев, а об-
шивка — из гофрированного дюралюминия.
Силовые узлы корпусе
Для крепления, деталей подвески лыж и двигателя на
корпус устанавливают специальные узлы (см. рис. 7).
Эти узлы для аэросаней с деревянной конструкцией кор-
пуса представляют собой приваренные или отогнутые от
основной пластины ушки, к которым и присоединяют на
болтах те или другие элементы конструкции, навешивае-
мые на корпус, полуоси подвески, стойки и подкосы
крепления двигателя и вала винта и т. п.
Основную пластину изготовляют для жесткости с от-
бортовками, а для облегчения просверливают отверстия.
5 Юным конструкторам аэросаней
65
Для более надежного крепления с внутренней стороны
корпуса ставят также «внутренние узлы», которые по-
зволяют разнести на большую площадь приходящуюся
на узел нагрузку. Основной и внутренний узлы стяги-
вают болтами, зажимая между ними стенку корпуса. На
некоторых конструкциях аэросаней для скрепления меж-
ду собой узлов применялись трубчатые заклепки. Они
дают большой выигрыш в весе, но рекомендовать их
применение на аэросанях нельзя: эти заклепки сравни-
тельно плохо работают на основную действующую на
узлы нагрузку — на отрыв.
В местах установки силовых узлов в каркасе корпу-
са обычно ставят усиления, бобышки и заполнения. На
них надо заранее разметить места для болтов, крепя-
щих узлы, чтобы не вбивать в эти места гвозди во вре-
мя обшивки корпуса фанерой. Это значительно облег-
чит последующий монтаж узлов на корпус, так как ис-
ключит попадание сверла на вбитые в каркас гвозди при
сверлении отверстий под болты крепления узлов.
В аэросанях с трубчатым стальным каркасом узлы
приваривают непосредственно к каркасу. В этом случае,
собственно, сам узел отсутствует. К трубкам каркаса
приваривают ушко, на которое и крепят навешиваемые
на корпус агрегаты.
При установке узлов на деревянный корпус необхо-
димо предварительно окрасить узел и место корпуса, на
которое он ставится. Это предохраняет узлы от ржав-
ления.
Оборудование корпуса
К оборудованию корпуса относятся такие элементы,
как сиденья водителя и пассажиров, ветровые сгекла,
полы (если они съемные), двери и люки с замками и
ручками, поручни, подножки и т. п.
На небольших, открытого типа, аэросанях для защи-
ты водителя от встречного ветра иногда делают откид-
ной тент-передник, прикрывающий ноги и нижнюю часть
туловища водителя.
На аэросанях с корпусом полузакрытого типа уста-
навливают ветровое стекло. Его делают в виде козырь-
ка-отражателя, служащего для отвода встречного потока
воздуха.
66
Рис. 24. Сиденье, двери и внутренний вид кабины аэросаней
«Ка-36».
Для изготовления ветрового стекла применяют Орга-»
ническое стекло. Оно легко изгибается в нагретом состоя-
нии. Толщина его должна быть не более 1,5—3,0 мм.
Ветровое стекло обычно прикрепляют мелкими бол-
тами к обшивке по переднему обрезу кокпита двумя или
одним изогнутым угольником с резиновыми проклад-
ками.
Если корпус закрытого типа, то переднее стекло де-
лают двойным. Второе стекло ставят на расстоянии
2—3 мм от первого. Промежуток между стеклами герме-
тизируют. На Севере шоферы автомашин ставят вторые
стекла на пластилине, и они вполне обеспечивают хо-
рошую видимость даже в самые сильные морозы, так
как не замерзают.
Переднее ветровое стекло на корпусе закрытого ти-
па обязательно ставят с резиновыми прокладками. Рам-
ка крепления стекла должна быть достаточно жесткой,
иначе стекло будет трескаться.
5*
67
Рис. 25. Соединение двери с
бортом корпуса: 1 — внутренняя
обшивка двери; 2 — окантовка;
3 — шурупы крепления; 4 —
резиновое или кожаное уплот-
нение; 5 — борт корпуса; 6 —
наружная обшивка двери.
с вращением их на толстых
обязательно надо ставить с
Сиденья водителя и
пассажиров могут быть
деревянными, сварными
трубчатыми с мягкой по-
душкой (рис. 24) или при
низком расположении во-
дителя просто в виде мяг-
кой подушки. Во всех слу-
чаях необходимо делать
удобную спинку, на кото-
рую можно было бы опе-
реться спиной. В качест-
ве подушки для сиденья
можно использовать губ-
чатую резину, поролон и
другие материалы, заши-
вая их в матерчатый че-
хол.
Двери и крышки лю-
ков прикрепляют к кор-
пусу на выносных петлях
(6—8 мм) валиках. Валики
иайбойл шплинтом.
Соединение двери с корпусом делают на конус
(рис. 25) с уплотнением из мягкой кожи или морозо-
стойкой резины, обеспечивающей достаточную герметич-
ность.
Края кожи, чтобы они не задирались, покрывают
металлической окантовкой на мелких шурупах.
Различные лючки, створки и крышки, а также мо-
торные капоты обычно ставят на петлях с их вращением
на проволочных шомполах. Длина петли диктуется раз-
мерами вращающейся на ней крышки. Нужно помнить,
что петли можно ставить только на прямых участках, так
как на сгибах они не смогут поворачиваться.
Петли обычно изготовляют из мягкого алюминиевого
листового материала, реже из стали, шомпола — из
стальной проволоки.
Чтобы шомпол не выскакивал, его обычно вставляют
сверху. Если же он располагается по конструкции в го-
ризонтальном положении, то вставляют его в направле-
нии против движения машины и для надежности второй
конец загибают.
68
Лыжи аэросаней
Лыжи аэросаней являются единственным агрегатом
машины, который непосредственно соприкасается с про-
филем дороги и с поверхностью снега. В процессе экс-
плуатации лыжи испытывают большие динамические на-
грузки, подвергаются ударам о неровности дороги, изна-
шиваются от трения о снежную поверхность.
На рисунке 26 представлена схема сил, действующих
на лыжу при движении по снегу. Здесь Од — нагрузка
на лыжу от веса аэросаней, приложенная к оси подвески
лыжи; Pi — равнодействующая сила сопротивления сне-
га деформации под носком лыжи при прокладывании ко-
леи в целинном снегу; Р2 — сила трения носка лыжи о
снег; Р3 — равнодействующая сила сопротивления дефор-
мации снега под подошвой лыжи при его уплотнении;
Р4 — сила трения подошвы лыжи о снег. Все эти силы
зависят от структуры снега и постоянно изменяющихся
дорожных условий.
Рис. 26. Схема сил, действующих на лыжу при движении аэро-
саней по снегу: Н — глубина следа, прокладываемого лыжей;
Pt — усилие, затрачиваемое на уплотнение снега носовой частью
лыжи; Рг — усилие, затрачиваемое на трение носка лыжи; Рз —
усилие, затрачиваемое на уплотнение снега под подошвой лыжи;
р4 — усилие, затрачиваемое на преодоление трения подошвы о
снег; [__0,5—1,5° — угол хода лыжи;<7д — вес аэросаней, приходя-,
щийся на одну лыжу; Т — вектор тягового усилия, приходящегося
на одну лыжу; Р — равнодействующая сила; А — центр площади
подошвы лыжи; В — точка пересечения силы R с плоскостью по-
дошвы лыжи; Рл — длина рабочей площади лыжи.
Опытами было установлено, что необходимо нагру-
жать больше задние концы лыж, то есть точку подвески
лыжи выбирать так, чтобы задняя часть лыжи шла по
снегу с небольшим заглублением (с углом 0,5—1,5°) по
отношению к горизонтальной поверхности снега.
Было выяснено также, что неправильное распределе-
ние нагрузки увеличивает потребную силу тяги до 30%
от наивыгоднейшего номинального значения.
Не вдаваясь в подробности проведенных по этому
вопросу исследований, можно рекомендовать следующие
основные положения, которыми нужно руководствовать-
ся при изготовлении лыж для аэросаней.
Рабочая площадь лыжи должна обеспечивать удель-
ное давление на снег 500—600 кг/м2. Рабочей площадью
лыжи считается участок подошвы, соприкасающийся с
поверхностью снега при нормальной нагрузке. Обычно
она принимается равной
Fn = Ln — ( 2 । i3) Ьл ♦
где Fл — рабочая площадь лыжи в м2;
Ln — полная длина лыжи;
In — размер от начала скругления подошвы до
носа;
/з — размер скругления заднего конца лыжи;
Ьл — размер ширины лыжи.
В приложении II приведена номограмма определения
основных размеров лыж.
Соотношение длины лыжи к ее ширине должно быть
не меньше 1 :6,5. Наивыгоднейшим соотношением яв-
ляется 1:10.
Радиус Лнл загиба носовой части лыжи принимается
равным 1 м вне зависимости от размеров лыжи и веса
машины. Высота подъема носка ЛНл должна быть равной
размеру ширины лыжи.
У любителей часто возникает вопрос, какой профиль
подошвы лыжи принять — V-образный, выпуклый, вогну-
тый и т. п.? Чтобы ответить на этот вопрос, проводилось
много экспериментов. Было установлено, что изменение
формы подошвы ощутимых преимуществ в ходовых ка-
чествах машины не дает. С производственной точки зре-
ния, наиболее выгодной является плоская подошва.
Точно так же следует оценивать и часто применяе-
те
мое на лыжах сужение в плане, то есть когда носовая
часть лыжи делается более широкой и .сходит к хвосту
с небольшим углом. Такое выполнение лыжи лишь
усложняет ее изготовление, не давая ощутимых преиму-
ществ.
Очень большое значение имеет форма носовой части
лыжи в плановой проекции. С силовой точки зрения, но-
совая часть должна быть округленной и острой. Обычно
лыжу окантовывают прочным стальным угольником, что-
бы он в случае наезда на снежный вал или ледяной то-
рос мог разбить эти препятствия.
Для уменьшения сопротивления и ударов точка под-
вески лыжи должна быть как можно ниже, ближе к ее
подошве. Чем ниже эта точка, тем лыжа идет мягче, и
наоборот, с увеличением высоты подвески на ней возни-
кают дополнительные силы, за счет которых возрастают
ударные нагрузки при движении по неровностям дороги.
Высота шарнирной точки подвески не должна быть боль-
ше 0,10—0,15 полной длины лыжи.
Лыжи могут быть деревянными, металлическими
(дюралюминиевыми, стальными) или смешанными. Во
всех случаях это не относится к подошвам лыж, мате-
риал которых подбирается по наименьшему коэффициен-
ту трения.
Все лыжи подразделяют на жесткие и упругие плос-
кие. Упругие лыжи изготовляют из дерева или стекло-
пластика. Такие лыжи наиболее часто применяют на ма-
ломощных любительских аэросанях. Жесткие лыжи, как
правило, делают или закрытыми или с продольным реб-
ром — лонжероном, придающим большую продольную
жесткость.
Основными конструктивными элементами лыжи яв-
ляются: каркас, если лыжа жесткая; подошва, состоящая
обычно из подкладки и самой ходовой подошвы; под-
рез —- продольное ребро на подошве, служащее для пред-
отвращения бокового скольжения лыжи и устойчивого
движения на прямых курсах; кабанчик — кронштейн для
крепления лыжи к деталям подвески; тормозной ме-
ханизм.
Наиболее простыми по конструкции являются плос-
кие упругие лыжи. Они состоят из подкладки подошвы,
которую изготовляют из нескольких листов фанеры,
склеенных между собой, или из доски с выгнутыми по
71
Рис, 27. Полужесткая сварная лыжа — разрез н участок уста-
новки кабанчика.
нужной форме носком и хвостиком; ходовой подошвы,
металлической или пластиковой; окантовочных угольни-
ков, предохраняющих кромки лыж от повреждений и хо-
довую подошву от отрыва при боковых скольжениях лы-
жи; кабанчика; подреза и иногда тормозного механизма,
монтируемого на задних лыжах.
Подошву лыж во всех конструкциях делают доста-
точно толстой, так как она обычно воспринимает боль-
шие местные нагрузки.
Подрез лыжи представляет собой стальной уголок,
Т-образный профиль, прямоугольный или трехгранный
стальной брусок, прикрепленный к подошве болтами с
потайной головкой. Он одновременно служит и для креп-
ления по оси лыжи ходовой подошвы к подкладке. Под-
рез делают не на всю длину лыжи, а располагают под
кабанчиком, сдвинув более длинную часть его к хвосту
лыжи. Такое размещение подреза стабилизирует лыжу и
значительно облегчает управление аэросанями.
Кабанчик лыжи, в зависимости от его высоты, изго-
товляют из листовой стали в виде гнутого кронштейна
или сваривают из стальных трубок. Конструкция кабан-
чика зависит еще и от принятой на машине схемы амор-
тизации, о чем будет сказано позже.
Необходимо учитывать, что кабанчик лыжи воспри-
нимает очень большие нагрузки, особенно на кручение, и
должен быть достаточно прочным.
На легких аэросанях Ф. М. Маслова (см. рис. 23)
72
2 3
Рис. 28. Лыжа Т-образной формы аэро-
саней «ОСГА-4*: / — лыжа; 2 — трос тор-
мозного рычага; 3 — кабанчик; 4 — тор-
моз; 5 — подрез; 6 — подота лыж».
Рис. 29. Лыжа аэросаней «Ка-36>, изготовленная из стеклопла-
стика.
были установлены полужесткие стальные сварные лыжи.
В них продольную жесткость создавали прокатанные по
всей длине лыжи зиги и забортованные наружные кром-
ки. К кабанчику (рис. 27) и в обе стороны от него к лы-
же была приварена срезанная на конус стальная труба,
обеспечивавшая вполне достаточную прочность.
На аэросанях «ОСГА-4» лыжи были Т-образной фор-
мы (рис. 28). Для облегчения веса лонжерон и подклад-
ка подошвы сделаны из набора реек и фанерной обшив-
ки. Внутреннее заполнение поставлено только в местах
крепления к лыже монтируемых деталей и агрегатов.
Подобные конструкции лыж выполнены и на многих
других самодельных аэросанях.
Интересна конструкция стеклопластиковой лыжи аэро-
саней «Ка-36» (рис. 29). Эта лыжа пустотелая с сильной
подкладкой подошвы и идущим на конус, от носовой ча-
сти к хвосту лыжи, корпусом переменного сечения. В ка-
честве ходовой подошвы использован листовой полиэти-
лен низкого давления. Так как полиэтилен не может
быть приклеен (его не берет ни один клей), а приклепка
и другие методы крепления не надежны, на этих лыжах
используется полиэтилен, армированный тканью. Такой
полиэтилен может быть достаточно надежно приклеен к
подкладке подошвы и обеспечивает продолжительную
эксплуатацию.
При движении по целине или значительном погруже-
74
нии лыж в снег большое сопротивление движению ока-
зывает кабанчик лыжи. Трубчатые подкосы кабанчика,
как правило, забиваются снегом, особенно это наблю-
дается на влажном, липнущем к лыже снегу.
Поэтому на некоторых аэросанях отказались от ка-
банчика обычной формы и сделали его из листовой ста-
ли. Прикрепляют такой кабанчик к лонжерону лыжи.
Передняя и задняя подвески лыж
Для соединения корпуса аэросаней с лыжами служат
специальные элементы конструкции, называемые подвес-
ками лыж.
При движении аэросаней лыжи, скользящие по снеж-
ной поверхности, наезжают на сугробы, торосы и другие
неровности дороги, часто сильно ударяясь о них.
Жесткое соединение лыж с корпусом привело бы к
тому, что все удары, воспринимаемые лыжами, передава-
лись бы на корпус аэросаней, размещенные в нем агре-
гаты и людей. Чтобы избежать быстрого разбалтывания
всей конструкции и преждевременного выхода ее из
строя, в элементы подвески лыж вводится амортизация,
смягчающая удары. На аэросанях осуществлена незави-
симая подвеска лыж, которая в сочетании с хорошей
амортизацией позволяет аэросаням двигаться по очень
плохим дорогам, обеспечивая вполне достаточный ком-
форт экипажу и пассажирам.
От совершенства конструкции подвесок и амортиза-
ции во многом зависит и величина сопротивления дви-
жению аэросаней.
Конструктивно передняя и задняя подвески выполня-
ются различно, причем основное их различие заключает-
ся в том, что передняя подвеска непосредственно связана
с агрегатами управления, то есть с изменением положе-
ния передней лыжи в горизонтальной плоскости, для из-
менения направления движения аэросаней.
Передняя подвеска лыж. На аэросанях прос-
тейшего типа с одной передней управляемой лыжей не-
обходимо обеспечить вращение вертикальной стойки, на
которой закреплена лыжа. Амортизация лыж осущест-
вляется за счет нежесткости продольной доски корпуса.
Узел установки лыжи на аэросанях такого типа показан
75
на рисунке 30. Он состоит из осевой трубы, в нижней
части которой болтом 11 закрепляют кабанчики лыжи.
В верхней ее части крепят рычаг-румпель 7, которым осу-
ществляют поворот передней лыжи. К осевой трубе при-
варивают упорный фланец 3 и устанавливают верхний
упорный фланец 5. Между фланцами 3 и 5 для умень-
шения трения при повороте ставят латунную шайбу 4-
На аэросанях «ОСГА-4» передняя подвеска (рис. 31)
выполнена из осевой трубы 1, которая сидит в двух
(верхнем и нижнем) скользящих подшипниках с прива-
ренными фланцамидля крепления к корпусу. На осевой
трубе на болтах кре-
Рис. S0. Колонка передней управляе-
мой лыжи аэросаней простейшего типа:
/ — труба передней колонки; 2 — болт;
3 — упорный фланец; 4 — латунная
опорная шайба; S — верхний упорный
фланец; 6— втулка румпеля: 7 — рум-
пель; 8 — болт крепления румпеля;
9 — шплинт; 10 — шайба, 11 — болт
крепления кабанчика лыжи.
пят кронштейн 4, име-
ющий два трубчатых
отростка, через кото-
рые перебрасывают
амортизационный ре-
зино-тканевый шнур.
В полу корпуса уста-
новлены два одинако-
вых скобчатых кронш-
тейна, за которые кре-
пят амортизационный
шнур. В нижней час-
ти осевой трубы вва-
рена трубка, через ко-
торую проходит ось
крепления кабанчика
лыжи. Осевая труба
свободно передви-
гается в нижнем 2 и
верхнем 6 подшипни-
ках.
Амортизационные
шнуры при движении
осевой трубы вверх
растягиваются и вос-
принимают на себя
удары, приходящиеся
на переднюю лыжу.
Для поворота перед-
ней лыжи служит ры-
чаг управления 5,
76
Для того чтобы осе-
вая труба не выпада-
ла, на ней установлено
упорное кольцо 7.
Резиновые шнуры
могут быть заменены
пружинами, резиновы-
ми амортизационными
кольцами, а на больших
машинах — пневмо-
гидравлическими амор-
тизационными стойка-
ми.
Оригинально вы-
полнена передняя под-
веска на аэросанях
конструкции Г. С. Лип-
мана (рис. 32). Ее пре-
имуществом является
то, что при страгива-
нии аэросаней с места
на переднюю подвеску
приходится дополни-
тельная нагрузка, сжи-
мающая пружину и
сдвигающая переднюю
Рис. 31. Колонка передней под-
вески аэросаней «ОСГА-4»: 1 —
осевая труба; 2 — нижний фла-
нец; 3 — резиновый амортизаци-
онный шнур; 4 — вилка; 5 —
румпель; 6 — верхний фланещ
7 — упорное кольцо.
лыжу немного назад,
что обеспечивает от-
рыв лыжи в случае
примерзания.
Задняя подвес-
ка лыж. На аэроса-
нях простейшего типа
задняя подвеска лыж
представляет собой кронштейны, закрепленные на попе-
речной доске, к которым непосредственно крепятся ка-
банчики лыж. Амортизация осуществляется за счет упру-
гих деформаций самой поперечной доски. В этой конст-
рукции необходимо соблюдать лишь одно требование —
щечки кронштейна, установленного на корпусе, должны
служить упором для кабанчика, предохраняя лыжи от
боковых смещений.
На аэросанях «ОСГА-4» задняя подвеска состоит
77
Рис. 32. Схема узла крепления передней лыжи аэросаней
Г. С. Липмана: 1 — лыжа; 2 — кабанчик лыжи; 3 — бол!
шарнирного крепления чашки пружины; 4 — ось балки;
5 — пружина; 6 — чашка пружины; 7 — поворотная
ось; 8 — опорно-упорный подшипник; 9 — корпус аэроса-
ней; 10 — опорный подшипник; 11 — болт крепления рум-
пеля; 12 — румпель; 13 — балка; 14 — ось, соединяющая
балку с кабанчиком лыжи.
Вид по стрелке А
Рис. 33. Задняя подвеска лыж на аэросанях «ОСГА-4»: 1 — резино-
тканевый амортизационный шнур; 2 — неразрезная ось подвески лыж;
3 — дюралюминиевые щечки окантовки прорези; 4 — наружная об-
шивка корпуса; 5 — стрингер; 6 — ограничительная втулка с флан-
цем; 7 — болт крепления втулки; 8 — обшивка днища корпуса; 9 —
нижний силовой стрингер корпуса; 10 — рейка для плавного перегиба
амортизационного шнура на стрингере; 11 — резиновая подушка для
смягчения обратных ударов оси.
из сплошной, неразрезанной оси 2, выполненной из
стальной трубы (рис. 33). На внешних концах ее при-
креплены кабанчики лыж. Втулки кабанчиков от боко-
вых смещений предохраняются ограничительными коль-
цами.
Амортизация, как и на передней подвеске, осуществ-
ляется резиновыми шнурами 1. Осевая труба проходит
через продолговатые вырезы в боковинках корпуса. Вы-
резы для прочности имеют металлические окантовки 3.
Амортизационный шнур наматывается через ось и ниж-
ний стрингер корпуса 9. При движении аэросаней шнур
растягивается и ось имеет возможность вертикально пе-
ремещаться в прорези корпуса. С внутренней стороны
для предотвращения бокового смещения оси подвески
лыж на ней установлены две упорных втулки 6 с флан-
цами. Упорные втулки прикреплены к оси сквозными
болтами 7. Для того чтобы амортизационный шнур не
перетирался острой кромкой боковины корпуса, снизу
на боковину наклеена закругленная деревянная бобыш-
ка 10.
На аэросанях конструкции Ф. М. Маслова для задней
79
подвески использовалась автомобильная листовая рес-
сора (рис. 34). К ее внешним концам прикреплялись оси
подвески кабанчиков лыж. Чтобы увеличить жесткость
рессоры» примерно на середине пролета между корпу-
сом и лыжей были установлены жесткие подкосы, соеди-
ненные с металлической косынкой, являющейся опорой
для крепления двигателя. К этим же точкам крепилось
и ограждение воздушного винта.
На аэросанях «НКЛ-34» конструкции Ю. К. Борта-
шевича и на 'аэросанях «Ка-36» была успешно примене-
на торсионная подвеска лыж, при которой амортизация
осуществляется за счет скручивания круглого стального
стержня. Для того чтобы предотвратить свободные коле-
бания подвески, на аэросанях «Ка-36» (рис. 35) установ-
лены гидравлические демпферы автомобиля «Москвич».
Чтобы избежать появления остаточных деформаций тор-
сионных стержней при сильных ударах, на аэросанях
«Ка-36» на корпусе установлены резиновые упоры.
На аэросанях «АНТ-IV» конструкции А. Н. Туполе-
ва, «ГГАТ-3» конструкции М. В. Веселовского и «А-2»
Рис 34. Задняя подвеска на аэросанях конструкции Ф. М. Ма-
слова: 1 — рессора; 2 — ушко; 3 — осевой палец; 4 — разгру-
зочный подкос; 5 — труба ограждения винта; 6 — распорная
труба; 7 — угольник крепления рессоры к корпусу; 8 — корпус.
Вид по стрелке А
Рис, 35. Торсионная подвеска лыж на аэросанях «Ка-36»: / — тор-
сионный вал левой задней лыжи; 2 — узел на корпусе крепления
торсионных валов; 3 — корпус; 4 — гайка крепления оси; 5. —
шайба; 6 — бронзовая втулка в узле корпуса; 7 — ось крепления
балки; 8 — торсионный вал правой задней лыжи; 9 — шайба; 10 —
центрирующая гайка торсионного вала; 11 — гидравлический демп-
фер; 12 — балка; 13 ~ болт с гайкой крепления кабанчика лыжи;
14 — кабанчик лыжи; 15 — лыжа.
конструкции А. А. Бескурникова амортизация осуществ-
лялась за счет автомобильной рессоры, но в отличие от
аэросаней Ф. М. Маслова рессора располагалась не вни-
зу, а вверху, непосредственно под двигателем. Между
рессорой и полуосями подвески лыж вводились трубча-
тые подкосы.
Такая конструкция хороша тем, что корпус получает-
ся подвешенным за раму и вес двигателя, минуя детали
корпуса, передается на подвеску и дыжи. Это позволяет
значительно облегчить корпус машины за счет более вы-
6 Юным конструкторам аэросаней
81
годного нагружения его материала, работающего не на
сжатие, а на разрыв.
Наиболее распространенной схемой задней подвески
является крепление лыж на шарнирно закрепленных на
корпусе полуосях (рис. 36). Амортизация в подобной схе-
ме может осуществляться рессорами, пружинными, пнев-
мо-гидравлическими и другими амортизаторами.
Для разгрузки полуосей от очень больших изгибаю-
щих нагрузок между корпусом и полуосью устанавли-
вают разгрузочные подкосы.
В этой схеме очень важно, чтобы ось поворота полу-
оси строго совпадала с осью поворота подкоса. Если эти
оси не будут совпадать, то при изменении положения
подвески во время амортизации ее будет выламывать.
В некоторых конструкциях, для того чтобы разгру-
зить полуось от очень больших нагрузок при боковом
ударе носком лыжи в препятствие и иметь возможность
уменьшить сечение трубы полуоси, устанавливают раз-
грузочные подкосы, соединяющие лыжу с корнем полу-
оси (см. рис. 55). Такая конструкция значительно раз-
гружает полуось, но при движении по глубокому снегу
разгрузочные подкосы создают большое дополнительное
сопротивление. В связи с этим рекомендовать их уста-
новку нельзя.
В последнее время, однако, подвеска лыж на полу-
осях почти не применяется, так как при движении она
создает большое сопротивление из-за сильного раз-
броса лыж в следу при амортизации.
На рисунке 36 показана кинематическая схема рабо-
ты такой подвески. Из схемы видно, что при стояночном
положении П лыжи расположены горизонтально по от*
ношению к машине и поверхности снега (это соответст-
вует нормальному обжатию амортизации при расчетном
ходовом весе аэросаней). При движении аэросаней в та-
ком положении лыжа будет оставлять на снегу след,
равный своей ширине. Если же под повышенной нагруз-
кой дыжа ударится о препятствие и амортизация срабо-
тает на весь свой ход, то полуось повернется вокруг оси
подвески на корпусе на угол си, причем подошва,лыжи
сдвинется в сторону относительно первоначального ее
следа и займет положенное П\. При этом сдвиг лыжи про-
изойдет на величину а2, и след увеличится в наружную
сторону. Если же, наоборот, нагрузка на подвеску умень-
82
* л
Рис. 36. Кинематическая схема подвески лыж на полуосях: 1 —
лыжа, 2 — кабанчик лыжи; 3 — полуось; 4 — осевой болт по-
луоси; 5 — амортизатор; 6 — узел крепления амортизатора к
корпусу; 7 — корпус; 8 — узел разгрузочного подкоса; 9 — раз-
грузочный подкос; Р — угол отклонения лыжи при вращении ее
на полуоси; а — угол отклонения полуоси.
I. <Х1 — угол отклонения полуоси вверх; а# — угол отклоне-
ния полуоси вниз; П — нейтральное положение подошвы лыжи;
/7] — положение прн отклонении полуоси вверх; 17% — вниз;
А — полная величина разбивки следа; — разбивка следа
внутрь; в2 — разбивка следа наружу.
II. pi — угол отклонения лыжи при аг, $2 — угол отклонения
лыжи при аг; Б — разброс носка лыжи в горизонтальной пло-
скости.
6-
шится, то полуось опустится, и лыжа займет положение
П2, а ее подошва сдвинется йо внутреннюю сторону на
размер «1 .
При этом общий разброс лыжи в следу будет
А = Ьл + «1 + а2, где Ьл — ширина лыжи. Если еще
учесть, что при переезде через препятствия лыжа имеет
значительные отклонения и в вертикальной плоскости,
задирая или опуская носок, то эти отклонения дадут не
только разброс лыжи в стороны в следу, но и ее постоян-
ные отклонения от направления движения на угол Pi
при подъеме полуоси и 02 при ее отклонении вниз. Это
обстоятельство, кроме увеличения сопротивления, со-
здает еще и неустойчивость движения аэросаней и уве-
личивает боковые нагрузки на лыжи.
М. В. Веселовский на аэросанях «НКЛ-16/42» провел
сравнительные испытания подвески лыж на полуосях и
подвески, обеспечивающей при амортизации строгсГ вер-
тикальное перемещение лыж.
Результаты испытаний показали неоспоримую выго-
ду подвески лыж строго вертикального перемещения.
На рисунке 37 даны результаты этих испытаний. Из
них видно, что за счет изменения схемы подвески лыж
удалось улучшить все основные эксплуатациойные пока-
затели аэросаней: увеличить скорость и дальность хода,
снизить километровый расход топлива, а следовательно,
повысить экономичность аэросаней.
В некоторых современных конструкциях аэросаней
применяется параллелограммная схема подвески, при
которой обеспечивается вертикальное перемещение лыж
вне зависимости от хода амортизации. Такая подвеска
дает при крайних отклонениях небольшое боковое сме-
щение лыж, но им можно пренебречь.
Как мы уже говорили, для амортизации на аэросанях
используются различные средства — резино-тканевые
шнуры, резиновые кольца, пружины, рессоры и пневмо-
гидравлические амортизаторы. Следует, однако, иметь
в виду, что даже лучшие сорта морозостойкой резины
при температурах ниже минус 45—50° почти полностью
теряют свою эластичность. Шнуровые амортизаторы в
таких условиях могут не выдержать нагрузки и по-
рваться. Пружинная амортизация более надежна, но
требует тщательного подбора пружин по действующим на
них нагрузкам.
84
I Подвеска
лыж на
лыж на
полуосях
пружинных
ха/анчиках
Рис, 37. Сравнительные данные испытаний по улучшению
ходовых качеств аэросаней при различной подвеске лыж.
Наиболее распространенной схемой пружинного
амортизатора может служить конструкция амортизаци-
онной стойки аэросаней «НКЛ-6» .
Она состоит из двух работающих на сжатие пру-
жин — основной и пружины обратного хода, зажатых
между фланцами двух телескопически работающих труб.
При сборке такого амортизатора создается предвари-
тельное натяжение пружин.
На аэросанях «НКЛ-16» и «НКЛ-26», имевших все
четыре управляемые лыжи, были установлены и для пе-
редних и для задних лыж одинаковые амортизационные
стойки. Каждая из них имела только одну пружину, ра-
ботающую и на сжатие и на растяжение. Так как при
этой схеме управления (см. рис. 41) полуоси должны
двигаться во всех четырех плоскостях, их крепление к
корпусу осуществлено на карданных сочленениях. На
шарнирах укреплены и амортизационные стойки.
В зависимости от типа машины, ее веса и расположе-
85
Рис. 38. Схема работы пружины (размеры в мм, силы в кг): Ln —
длина пружины в свободном состоянии; £Сж — длина пружины в
сжатом состоянии под максимальной нагрузкой; t — шаг пружи-
ны; f — расстояние между витками; Dn — диаметр наружный;
Fp ход пружины; Fn — величина предварительного сжатия; Рп —
сила предварительного сжатия; Рр — сила полного сжатия.
ния самого амортизирующего элемента выбирают рабо-
чий ход амортизатора и определяют действующие на не-
го нагрузки.
Ход существующих амортизационных стоек находит-
ся в пределах от 80—100 мм до 200—250 мм.
Подбор пружин для амортизации производят путем
расчета.
Полную силу сжатия пружины Рп (до соприкоснове-
ния витков) подсчитывают по формуле
Р
П ~
ср
где G — модуль сдвига в кг/см (для стали 7000—
8000 кг!см)\
Z)Cp — средний диаметр пружины;
п — число витков пружины;
— максимальный прогиб;
d — диаметр проволоки.
Полная длина пружины Ln (рис. 38) зависит от вы-
бранного конструктором хода пружины На и опреде-
ляется по формуле
86
Ln=Hn+(d.n) + 2rf,
где n — число витков пружины, подсчитываемое по
формуле
«п
n= f ,
где f — прогиб одного витка пружины под нагрузкой.
Для изготовления пружин применяют стальную про-
волоку марки «ОВС» и прутки «50ХФА», подвергаемые
термической обработке после навивки пружины.
Управление аэросанями
Любая транспортная машина для изменения направ-
ления и скорости движения, вплоть до полной останов-
ки, снабжается специальными системами управления.
Управление лыжами. Изменение направления
движения в большинстве конструкций осуществляется
поворотом передних лыж. У четырехлыжных машин ино-
гда применяется поворот всех четырех лыж. Поворот
лыж производится с места водителя системой рулевого
управления, конструктивное выполнение которой зави-
сит от типа и размеров машины.
Следует помнить, что для аэросаней, двигающихся
по бездорожью на сравнительно больших скоростях, на-
дежность работы и исправность рулевого управления
связана с безопасностью движения. Практика многолет-
ней эксплуатации показала, что путевые поломки в си-
стеме рулевого управления, обрыв тяг или тросов и т. п.
приводят к авариям машины с тяжелыми последствиями.
У маломощных аэросаней с одной передней управ-
ляемой лыжей ее поворот осуществляют рычагом (рум-
пелем), надетым на вертикальную ось передней подвес-
ки. Некоторые любители ставят обычный велосипедный
руль. Если передняя лыжа сдвинута значительно вперед,
то управление делают дистанционным: от рычага, распо-
ложенного под рукой водителя, усилие передается на
румпеле жесткой тягой или двухсторонним тросом.
У более совершенных аэросаней, с полузакрытым и
закрытым корпусом, чаще всего устанавливают тросовое
87
управление (рис. 39). Для него используют специальный
трос с мягким сердечником. Диаметр троса зависит от
нагрузки (для маломощных аэросаней, например, трос
берут диаметром не более 1,5—2,5 мм). Перед установ-
кой трос подвергают предварительной вытяжке, в про-
тивном случае он будет вытягиваться в эксплуатации и
приводить к появлению люфта рулевого колеса.
При расчете управления штурвального типа исходят
из нагрузки, которую водитель может приложить к ободу
рулевого колеса. Она составляет не более 65 кг.
Тросовое управление, как видно из схем на рисун-
ках 39 и 41, обычно имеет несколько крутых перегибов
троса. В таких местах устанавливают ролики, по кото-
рым и проходит трос. Ролики должны соответствовать
тросу по проходной канавке и диаметру. Диаметр роли-
ков должен быть не менее 20—25 диаметров троса.
Ролики необходимо ставить так, чтобы исключался
их перекос по отношению к тросу. Трос должен набегать
и сбегать с ролика точно по его канавке. Недопустимо,
чтобы трос терся о реборду ролика. Для уменьшения
трения роликов их ставят на шарикоподшипниках.
Чтобы исключить сложную подгонку узлов установки
роликов, можно применить самоустанавливающееся
крепление, показанное на рисунке 39. При таком креп-
лении ролик сам занимает нужное положение в плоско-
сти перегиба троса. Для регулирования натяжения тро-
сов применяют специальные свинчивающиеся муфты —
тандеры. Тандеры, как и ролики, по своим размерам дол-
жны соответствовать диаметру троса.
Тандер состоит из муфты, имеющей правую и левую
резьбу, и двух ушковых или вильчатых наконечников (Г
правой и левой резьбовыми хвостовиками. При враще-
нии муфты наконечники будут ввинчиваться или, наобо-
рот, вывинчиваться из нее, изменяя размер тандера по
длине.
Тандеры устанавливают на прямых участках тросов
так, чтобы они при крайних отклонениях рулевого колеса
не доходили до роликов на 100—150 мм. После регули-
ровки натяжения троса тандеры надо закрепить (законт-
рить) мягкой вязальной проволокой.
В эксплуатации необходимо следить за натяжением
тросов. Их ослабление может привести к увеличению
люфта рулевого колеса и даже к соскакиванию троса с
68
13 14
Рис. 39. Схема тросового управления аэросаней «ОСГА-4» и
узел крепления троса на барабан/е. / — тандер (резьбовая муф-
та для натяжения троса); 2, 7 — подшипники трубы рулевого
колеса; 3 — самоустаиавливающийся ролик; 4 — упорное коль-
цо; 5 — труба рулевого колеса; 6 — барабан для намотки тро-
са; 8 — рулевое колесо; 9 — узел крепления ролика; 10 — ось
ролика; 11 — трос управления; 12 — передняя колонка, 13 —
эксцентричный зажимной ролик, 14 — болт-ось зажимного
ролика.
Рис. 40. Один из вариантов установки педалей ножного управ-
ления.
ролика и его заклиниванию. Люфт на руле не должен
превышать 15°.
Если тросовое управление используется на аэроса-
нях с двумя передними управляемыми лыжами, то в схе-
му вводится поперечная тяга, соединяющая румпели пе-
редних поворотных цапф лыж. Для уменьшения усилия
на рулевом колесе в подобные схемы вводится полис-
паст. Он позволяет за счет увеличения хода рулевого ко-
леса увеличить силу, прикладываемую к румпелю.
При тросовом управлении намотку троса на барабан-
рулевого колеса надо делать так, чтобы поворот маши-
ны совпадал с направлением поворота рулевого колеса.
На некоторых аэросанях, предназначенных для вы-
ездов на охоту, устанавливают ножное управление
(рис. 40). Это управление может быть непосредственным
с установкой педалей управления на колонке передней
лыжи или дистанционным с передачей от педалей на ко-
лонку передней лыжи тягами или тросами. ?акое
управление имеет целью дать возможность охотнику
стрелять, не останавливая машины.
Оригинально выполнена схема управления всеми че-
тырьмя лыжами (рис. 41). На аэросанях «НКЛ-16» вся
90
внутренняя часть проводки до главной качалки попереч-
ной трубы выполнена тросами с введением полиспаста.
От конечных рычагов поперечной трубы к полуосям под-
вески лыж идут жесткие тяги. Водитель аэросаней, пово-
рачивая рулевое колесо, натягивает один из тросов и
заставляет главную качалку отклоняться вперед или
назад. Тяги 3 и 7, закрепленные на двуплечих рычагах 6,
при повороте притягивают к себе полуоси, с одной сто-
роны машины, а с другой — отталкивают. Поворот ма-
шины происходит в ту сторону, на которой полуоси при-
тягиваются, причем задние лыжи при повороте идут
по следу, проложенному передними лыжами.
На аэросанях более тяжелого типа, с двигателями
мощностью свыше 100—150 л. с., для уменьшения уси-
лие. 41. Схема управления bcgcih четырьмя лыжами на
аэросанях «НКЛ-16»: 1 — карданное сочленение; 2 — полу-
ось передней лыжи; 3, 7 — тяги-подкосы; 4 — штанга;
5 — подшипник поперечной трубы управления; 6 — рычаг
управления; 8 — полуось задней лыжи; 9 — узел ролика
блока; 10 — ролик блока; 11 — болт крепления троса к
узлу на блоке; 12, 13 — ролики штанги; 14 — поперечная
груба управления; 15, 19 — направляющие ролики; 16 —
рулевое колесо; 17 — барабан для наматывания троса;
/5 — трос управления.
Рис. 42. Аэросани «снежный мотоцикл»: 7 — задняя лыжа;
2 — гидравлические амортизационные стойки; 3 — воздушный
винт; 4 — румпель; 5 — обтекатель винта — кок; 6 — двигатель;
7 — ограждение воздушного винта; 8 — всасывающие патрубки;
9 — ручка управления карбюратором, размещенная на румпеле.
лий на рулевом колесе управление осуществляют при
помощи автомобильных рулевых колонок, в которых
применена червячная передача.
Поворот аэросаней может осуществляться и за счет
изменения направления тяги воздушного винта. Такая
схема применялась на «снежном мотоцикле» конструк-
ции инженера Тамилина (рис. 42). На его машине дви-
гатель с бездушным винтом был смонтирован на колон-
ке задней управляемой лыжи, которая поворачивалась
одновременно с двигателем.
Своеобразно решен вопрос управления на двухлыж-
ных аэросанях, построенных В. А. Вьюхиным и В. П. До-
рогой (рис. 43), у которых сделана поворачивающаяся
92
колонка воздушного винта (поворот аэросаней происхо-
дит за счет изменения направления тйги). Подобные кон-
струкции плохи тем, что приложенная высоко (на винте)
сила тяги при повороте создает большой опрокидываю-
щий момент. Кроме того, последняя схема управления
применима лишь на плотном снегу и на льду, при дви-
жении же аэросаней по целинному снегу она неэффек-
тивна. Этот недостаток характерен и для аэросаней с
управлением воздушным рулем (рис. 44).
Управление скоростью движения. Управ-
ление скоростью движения осуществляется изменением
величины тягового усилия воздушного винта и торможе-
нием аэросаней специальными тормозными механиз-
мами.
Тяговое усилие винта зависит от количества его обо-
ротов, а следовательно, от количества оборотов коленча-
того вала двигателя. Изменяя количество оборотов колен-
чатого вала, можно изменять и величину тяги. На дви-
гателях это осуществляется изменением положения дрос-
сельной заслонки карбюратора.
Это управление, обычно тоже тросовое, осущест-
вляется ножной педалью (как на автомобилях) и значи-
тельно реже ручным «сектором газа». Управление нож-
ной педалью удобней, так как для изменения режима
Рис. 43. Двухлыжные аэросани с управлением
за счет изменения направления тягового уси-
лия воздушного винта, установленного на по-
воротной колонке.
Рис, 44, Двухлыжные аэросани с управлением
воздушным рулем.
работы двигателя не требует от водителя снимать руку
с колеса руля и отвлекаться от управления аэросанями.
Кроме того, наличие ножной педали газа для автомо-
билистов привычней.
Более подробно об управлении дроссельной заслон-
кой карбюратора будет рассказано в разделе «Управле-
ние двигателем и агрегатами».
Тормозная система. Все существующие конст-
рукции пока что не обеспечивают быстрого и эффектив-
ного торможения при любых дорожных условиях. На
аэросанях простейшего типа чаще всего применяют тор-
моз, сделанный в виде небольшой зубчатой лопатки, ко-
торая насажена на двуплечий тормозной рычаг 23 (см.
рис. 4 и 7) или на имеющийся от него дистанционный
привод. При торможении эта лопатка опускается и цеп-
ляется за снег.
Часто тормозные механизмы размещают на лыжах,
соединяя их дистанционным приводом с педалью тор-
моза, находящейся под левой ногой водителя (под пра-
вой ногой обычно располагается педаль газа).
Тормозные механизмы, вмонтированные в лыжи, бы-
вают двух типов — штырьевые и когтевые (рис. 45).
Сравнительные испытания этих тормозных систем, про-
веденные М. В. Веселовским, показали, что штырьевые
тормоза на уплотненном снегу и на льду работают до-
статочно надежно. На рыхлом же снегу они неэффек-
тивны, так как их площадь незначительна. Когтевые тор-
моза лучше действуют на рыхлом снегу, но из-за посто-
янного забивания снегом они часто отказывают в работе.
94
9
10
Рис. 45. Тормозные механизмы аэросаней: а — тормоз штырье-
вого типа (7 — лыжа, 2 — фланец направляющей трубки штыря,
3 — направляющая трубка, 4 — скоба крепления направляющей
трубки, 5 — тормозной штырь, 6 — болт, 7 — тормозной рычаг,
8 — трос, 9 — скобы, 10 — пружина, 11 — узел крепления пружи-
ны, 12 — болт рычага, 13 — кабанчик лыжи); б — тормоз ногте-
вого типа (7 — скоба крепления, 2 — ногтевой тормоз, 3 — тяга
управления, 4 — подошва лыжи, 5 — снегоотражатель).
Следует, однако, заметить, что при всех равных усло-
виях штырьевые тормоза дают меньший путь торможе-
ния на плотном снегу, чем когтевые.
Самым надежным тормозным механизмом для аэро-
саней следует^ считать реверс воздушного винта, то есть
торможение за счет изменения на 180° тягового усилия
винта. Проведенные испытания на аэросанях «Север-2»
и. «Ка-30» показали, что путь торможения составляет
1 м на каждый 1 км скорости движения аэросаней. При
движении аэросаней со скоростью 40 км/час путь тормо-
жения на уплотненной или ледяной дороге от момента
включения реверса винта до полной остановки составил
40 м, при скорости 50 км/час — 50 м и т. д. При тормо-
жении на целинном снегу, оказывающем большое сопро-
тивление, путь торможения еще короче.
Тем не менее наличие реверса воздушного винта зна-
Рис. 46. Схема приспособления для страгивайся аэроса-
ней: / — лыжа; 2 — амортизационная стойка; 3 — пру-
жина; 4 — рычаг раскачки машины; 5 — трос; 6 — узел
крепления рычага; 7 — пол аэросаней; 8 — полуось; 9 —
ролик.
Рис. 47. Подвижный кабанчик лыжи.
чительно усложняет и утяжеляет его конструкцию, так
как для осуществления реверса винт должен иметь по-
воротные лопасти со специальным механизмом для их
установки в нужном положении.
Приспособление для страгивая и я аэро-
саней. К органам управления аэросанями относится и
приспособление, обеспечивающее страгивание машины с
места в случае ее примерзания. Практика эксплуатации
аэросаней показала, что для нарушения сцепления при-
мерзшей пленки в большинстве случаев требуется не-
значительный сдвиг лыжи, который и обеспечивает бес-
препятственное страгивание машины с места.
Кроме подбора специальных (непримерзающих) ма-
териалов на подошвы лыж, по имеющимся сведениям,
уже в 1919—1920 годах был проведен ряд эксперимен-
тов по импульсному страгиванию аэросаней. Были про-
ведены также опыты по катапультированию корпуса,
обогреву подошв лыж перед страгиванием, установке
специальных вибраторов на лыжи и др.
На аэросанях «КМ-4», «КМ-5», «РФ-8» конструкции
М. В. Веселовского было введено оригинальное приспо-
собление, которым водитель перед страгиванием аэро-
саней с места раскачивал их из стороны в сторону. При
этом лыжи, установленные на полуосях, начинали сдви-
гаться в стороны, освобождаясь от налипшего и примерз^
шего к подошвам снега.
7 Юным конструкторам аэросаней 97
Это приспособление (рис. 46) состояло из рычага,
соединенного тросом с амортизационной стойкой задней
подвески. Двигая на себя рычаг, водитель натягивал
трос, который сжимал задний амортизатор, незначитель-
но наклоняя корпус машины. Этого было достаточно,
чтобы за три-четыре рывка раскачать и стронуть аэроса-
ни с места. Рычаг приспособления был размещен у са-
мого борта и в свободном состоянии лежал на полу, не
мешая работе водителя.
Б. С. Абрамов из Ленинграда применил на своих
аэросанях подвижный кабанчик лыжи (рис. 47), кото-
рый также значительно облегчает страгивание за счет
сдвига лыж от импульса, даваемого тягой винта.
ВИНТОМОТОРНАЯ УСТАНОВКА
Источником мощности на аэросанях является двига-
тель внутреннего сгорания. Для обеспечения его нор-
мальной работы необходим ряд вспомогательных сис-
тем. Технически правильное выполнение этих систем по-
зволит получить от двигателя расчетную мощность и
обеспечит его надежную работу в течение всего срока
службы.
Работа двигателя на аэросанях проходит при низких
температурах наружного воздуха, в значительно более
тяжелых условиях и на более напряженных режимах,
чем на мотоциклах и автомобилях. /Меняющиеся до-
рожные условия не позволяют выдерживать продолжи-
тельное время какой-либо определенный режим. Усло-
вия скольжения в оттепель требуют максимальной
отдачи мощности двигателя. Это приводит при сравни-
тельно небольших скоростях движения к его пере-
греву, а в морозную погоду, наоборот, при хорошем
скольжении и больших скоростях движения требуется
минимальная затрата мощности, в связи с чем двига-
тель переохлаждается.
Для двигателя очень важно поддерживать нормаль-
ный тепловой режим, оказывающий большое влияние на
его мощность, топливную экономичность и износ деталей.
При сгорании топлива в «холодном» двигателе зна-
чительно больше тепла отводится в систему охлажде-
98
Рис. 48. График износа двигателя в за-
висимости от его температуры при за-
пуске.
ния, хуже протекает процесс смесеобразования и сго-
рания, возрастают потери мощности на преодоление
трения. Наивыгоднейшим тепловым режимом для двига-
телей воздушного охлаждения считается такой, при
котором температура головок цилиндров достигает
плюс 170—220°, а для двигателей водяного охлажде-
ния — температура охлаждающей жидкости от плюс
80 до 110°.
Проведенные испытания показали, что двигатель ав-
томобиля «Волга» лучше всего работает, когда темпе-
ратура охлаждающей жидкости в системе охлаждения
достигает плюс 75—85°. Понижение этой температуры на
30° (то есть до плюс 50°) вызывает увеличение расхода
топлива на 10%. Следовательно, необходимо обеспечить
регулировку температуры, поддерживая ее в рекомен-
дуемых пределах.
Очень важно также обеспечить необходимую темпе-
ратуру двигателя при запуске его после длительной
(ночной) стоянки на морозе. С понижением температуры
резко возрастает износ деталей двигателя из-за ухуд-
шения смазки.
На рисунке 48 представлен график степени износа
автомобильного двигателя в зависимости от темпера-
туры его при запуске.
Степень износа при одном запуске холодного двигате-
ля равноценна пробегу автомобиля на расстояние 100 км.
7*
99
Понижается и надежность последующей работы дви-
гателя из-за недостаточного поступления смазки к тру-
щимся деталям, что является причиной задира цилинд-
ров, подшипников, а иногда и заклинивания кривошип-
но-шатунного механизма.
При запуске холодного двигателя увеличивается и
пусковой крутящий момент, в связи с чем требуется боль-
шая затрата мощности для проворачивания коленчатого
вала. Это особенно заметно при запуске двигателя элек-
тростартером. В этом случае он расходует значительно
больше электроэнергии. В то же время при низких тем-
пературах емкость аккумуляторных батарей, питающих
электростартер, падает, что при наличии плохо заряжен-
ных или разряженных в пути аккумуляторов часто при-
водит к невозможности запуска двигателя бортовыми
средствами.
Низкие температуры значительно ухудшают и рабо-
ту карбюратора.
Для полного сгорания 1 л бензина при нормальном
атмосферном давлении и температуре наружного возду-
ха плюс 20° требуется 15 кг (или 12,5 ?и3) воздуха. Это
соотношение 15:1 является коэффициентом избытка воз-
духа и принимается равным единице.
При всех значениях этого коэффициента меньше еди-
ницы, то есть когда воздуха меньше, чем теоретически
необходимо, смесь считается богатой, а при коэффици-
енте больше, чем единица, смесь считается бедной.
Работа двигателя и на бедной и на богатой смеси
вызывает ряд ненормальностей. Мощность двигателя
падает, он начинает перегреваться, «чихать» в карбю-
ратор, расход топлива увеличивается. В то же время
всасываемый в цилиндры воздух при низких темпера-
турах не обеспечивает хорошего испарения поступающе-
го из жиклеров карбюратора топлива. Оно капельками
оседает на стенки всасывающих каналов и стекает по
ним, не попадая в цилиндры. Если еще учесть, что хо-
лодный воздух имеет большую плотность, го в резуль-
тате в цилиндрах смесь оказывается бедной, а это за-
трудняет пуск двигателя, ухудшает его работу.
При низких температурах часто наблюдается обледе-
нение карбюратора (внутренних его каналов), что вооб-
ще может прекратить его работу.
Для устранения этих недостатков необходимо обес-
100
печить подогрев воздуха на входе в карбюратор, с тем
чтобы температура воздуха на всасывании была не ни-
же плюс 15—20°.
Типы двигателей
Используемые для установки на аэросани двигатели
чрезвычайно разнообразны по своим типам и мощности.
Тем не менее (не считая различных старых, давно
снятых с производства, и заграничных двигателей)
наибольшее распространение получили мотоциклетные
двигатели, перечисленные в таблице 9, и пусковой трак-
торный двигатель «ПД-10» и «ПД-10М», используемый
с некоторыми переделками.
Таблица 9
ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ДВИГАТЕЛЕЙ, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ
НА ЛЮБИТЕЛЬСКИХ АЭРОСАНЯХ МАЛОЙ МОЩНОСТИ
Типы двигателей
Технические параметры двигателя 3 й X V «ИЖ-56» А О i ¥ «М-72» «М-61» «М-62» «К-750» «МТ-8»
Число цилиндров 1 1 1 2 2 2 2
Мощность в л. с. 11,5 13,0 10,0 22,0 28,0 26,0 34,0
Количество оборо- тов коленчатого вала в мин. 4000 4200 3500 4800 4800 4600 5600
Диаметр цилиндра в мм 72 72 72 78 78 78 78
Ход поршня в мм 85 85 85 78 68 78 68
Рабочий объем ци- линдра в смз 346 346 346 746 649 746 649
Степень сжатия в атм 5,8 6,5 — 5,5 6,2 6,0 6,8
Топливо «А-66» «А-66» «А-66» «А-66» «А- -66», «А-70» «А-74» «А-72»
Масло — «AC- ’S», «АК- -6», — — — «АК- -6», «АК- -10» «AC- ’S
101
По конструктивным данным и по мощности эти дви-
гатели могут быть разграничены и по типам аэросаней.
Двигатели мощностью 10—15 л. с. («ИЖ-49», «ИЖ-
56») двухтактные, с одним наклонно расположенным
цилиндром, устанавливают на одноместные аэросани.
К этой же группе можно отнести и двигатель «ПД-10»
и «ПД-10М» мощностью 10—12 л. с.
Двигатели мощностью от 15 до 36—40 л. с. («М-72»,
«М-61», «М-62», «К-650», «К-750М», «МТ-8» и др.) че-
тырехтактные, с двумя расположенными под углом в
180° цилиндрами, ставят на двух- трехместные аэросани.
К этой же группе можно отнести и двигатель автомоби-
ля «Запорожец» первых выпусков, имеющий мощность
20 л. с., с четырьмя расположенными по два с каждой
стороны с развалом под углом 60° цилиндрами воздуш-
ного охлаждения.
Автомобильные двигатели отличаются от перечислен-
ных выше расположением цилиндров в одном блоке и
водяным охлаждением. При их мощности от 20—30 до
70 л. с. они имеют большой удельный вес, что затрудняет
их применение на аэросанях.
На аэросанях промышленного производства исполь-
зуют легкие авиационные двигатели. Эти двигатели мно-
гоцилиндровые, звездообразные, воздушного охлажде-
ния, сравнительно небольшого веса и с мощностью от 90
до 400 л. с.
Кроме перечисленных, любители используют на аэро-
санях различные старые двигатели отечественного и за-
граничного производства, кустарно проводят конструк-
тивные переделки, а подчас собирают двигатели из го-
товых и самостоятельно изготовленных деталей, подго-
няя их по месту.
Естественно, что для подобных двигателей не извест-
ны ни технические данные, ни эксплуатационные харак-
теристики. Такие двигатели часто вводят в заблуждение
своих создателей, которые предполагают, что двигатель
должен им выдавать необходимую мощность, а он хотя
и работает, но не развивает ни нужных оборотов, ни
мощности.
Однако не следует отрицать огромной пользы подоб-
ных работ для самих любителей, так как они способст-
вуют получению практических навыков и повышению
уровня технических знаний.
102
Каждый тип двигателя для обеспечения его надежной
работы на аэросанях требует обычно некоторых дорабо-
ток. Объем этих доработок зависит от типа двигателя,
принятой схемы его установки, технических и производ-
ственных возможностей строителей.
Двигатели мотоциклов и автомобилей не рассчитаны
на восприятие осевого давления от силы тяги воздушного
винта. Для предотвращения сильного износа коренных
шеек коленчатого вала обязательна установка упорного
механизма. Его назначение — передать через упорный
подшипник на картер двигателя усилие от тяги винта.
На рисунке 49 представлена схема упорного меха-
низма аэросаней «А-2» конструкции А. А. Бескурникова.
Рис, 49. Упорный механизм воздушного винта: 1 — кор-
пус упорного механизма; 2 — вал воздушного винта; 3 —
упорная гайка; 4 — втулка металлического (стального)
винта; 5 — воздушный винт; 6 — гайка крепления втул-
ки винта; 7 — шпонка; 8 — болты крепления винта к втул-
ке; 9 — корпус упорного подшипника; 10 — болт крепле-
ния вала винта к фланцу коленчатого вала двигателя.
Механизм состоит из корпуса, вала-насадки, упорного
подшипника и натяжной гайки, которая создает неболь-
шое предварительное натяжение вала в сторону, проти-
воположную направлению тягового усилия винта. При
этом усилие тяги передается от гайки через подшипник
на корпус упорного механизма и на блок цилиндров. На
коленчатый вал устанавливается специально изготов-
ленная насадка — вал винта, на котором и закрепляется
воздушный винт.
Если ось вала воздушного винта не совпадает с осью
коленчатого вала двигателя (при среднем и нижнем рас-
положении двигателя), привод вала винта осуществляют
через редуктор с зубчатыми колесами, с передачей це-
пью или клиновидным ремнем.
Редуктор вводится и при несовпадении количества
оборотов коленчатого вала на расчетной мощности с
оборотами воздушного винта.
Редуктор с зубчатыми колесами можно изготовить
специально, при этом колеса размещают на валиках,
покоящихся на опорных и упорных подшипниках в зано-
во сделанном для данного редуктора картере, или мо-
жет быть использована имеющаяся на двигателе короб-
ка скоростей с подбором оборотов по соотношению ее
зубчатых колес.
Любитель В. П. Румянцев изготовил редуктор (рис.
50) для двигателя «ГАЗ-Ml», использовав готовые зуб-
чатые колеса третьей и пятой передач коробки скоростей
автомобиля «ЗИЛ-150». Корпус редуктора сварной. Зуб-
чатые колеса посажены на валики, установленные на
шариковых подшипниках. Наличие редуктора и установ-
ка воздушного винта на специальном валу позволили'не
делать упорного механизма.
При использовании двигателей «ИЖ-350», «ИЖ-49»
и «ИЖ-56» с цепной передачей на вал винта выводу цепи
от ведущей звездочки вверх мешают приливы на кар-
тере и на крышке. Эти приливы необходимо спилить с
таким расчетом, чтобы цепь свободно выходила вверх.
И. Л. Синицын (Алтайский край) при установке дви-
гателя «ИЖ-49» вообще снял крышку картера (рис. 51),
чем уменьшил вес двигателя.
Многие любители используют на аэросанях с неко-
торыми обязательными переделками отработавшие свой
ресурс пусковые двигатели «ПД-10» и «ПД-10М» (с
104
Рис 50, Редуктор для двигателя «ГАЗ-М1».
Рис. 51. Установка двига-
теля «ИЖ-49» со снятой
крышкой картера.
тракторов «ДТ-54», «КД-35», «КДП-35», «Беларусь»
и др.). При работе на тракторе они охлаждаются водой
от общей с главным двигателем системы охлаждения.
На аэросанях же их выгоднее приспособить для охлаж-
дения воздухом.
К двигателям «ПД-10» и «ПД-10М» по всем стыко-
вочным размерам подходят цилиндры мотоциклетных
двигателей «ИЖ-49» и «ИЖ-56». При замене цилиндров
следует проверять установку поршневых колец. Их зам-
ки и фиксаторы, предохраняющие кольца от проворачи-
вания на поршне, не должны попадать на всасывающие
и выхлопные окна цилиндров, так как это может приве-
сти к поломке колец, задирам поршня и цилиндра и к
заклиниванию двигателя.
Штифты на поршне нужно переставить, а замки ко-
лец соответственно развернуть. Зазор между поршнем и
цилиндром должен быть 0,12 мм. Если он меньше, пор-
шень притирают по цилиндру до получения номиналь-
ной величины зазора. Цритирку производят маслом с
очень мелкой наждачнбй пылью. Проверяют величину
зазора специальным щупом.
106
При замене цилиндра следует учесть, что цилиндр
двигателя «ИЖ-56» по весу значительно легче цилиндра
двигателя «ИЖ-49».
Все детали двигателя в разъемных, неподвижных
соединениях ставят во время сборки на тонких проклад-
ках, смазанных с двух сторон ацетоновой или масля-
ной краской. Это обеспечивает герметичность картера.
Без хорошей герметичности картера двухтактный двига-
тель «ПД-10» будет терять мощность.
На коленчатый вал со стороны маховика устанавли-
вают два подшипника — роликовый и шариковый № 206.
Крышку при этом стачивают. Карбюратор можно ис-
пользовать от двигатёлей «ПД-10» и «ИЖ-49», но диа-
метры проходных сечений жиклеров необходимо увели-
чить.
Некоторые строители аэросаней при переделке дви-
гателя «ПД-10» для облегчения снимают маховик и на
его место ставят воздушный винт.
Этого делать не следует. Снятие маховика нарушает
Рис. 52, Установка двигателя «ПД-10» вниз цилиндром.
балансировку двигателя, в результате чего он быстро
изнашивается, а иногда это приводит и к поломкам.
Для обеспечения хороших пусковых качеств при низ-
ких температурах один любитель из Кемеровской обла-
сти установил на двигатель «ПД-10» второе магнето и
вторую запальную свечу. Свечу он ввернул в гнездо сня-
того с цилиндра декомпрессора, а второе магнето поста-
вил на место регулятора оборотов, расточив предвари-
тельно промежуточную плиту картера под диаметр поса-
дочного места магнето и приварив к ней ушко для болта
крепления с диаметром резьбы 6 мм. Кроме этого, на
картере двигателя он спилил боковину, мешающую вра-
щению ускорителя магнето.
Этот же любитель установил на своем двигателе ге-
нератор от двигателя «М-72», сделав его привод от про-
межуточного зубчатого колеса. Генератор во время дви-
жения аэросаней в ночное время обеспечивает освеще-
ние дороги.
Многие строители устанавливают двигатели «ПД-10»
и «ПД-10М» вниз цилиндром (рис. 52). Двигатель в пе-
ревернутом положении работает вполне нормально, а та-
кая установка дает ряд существенных преимуществ: по-
нижается центр тяжести, уменьшается стояночная высота
машины, улучшается расположение бензинового бака,
так как карбюратор значительно опускается вниз.
Некоторые любители форсируют двигатель «ПД-10».
Они стачивают на 1,5—2,0 мм стыковочный фланец ци-
линдра, уменьшая объем камеры сгорания, то есть по-
вышают степень сжатия. Это позволяет увеличить мощ-
ность двигателя до 12—14 л. с. Но при этом необходимо
брать топливо «А-70» или «А-72».
Характеристики поршневых двигателей
Один и тот же двигатель может иметь различные ха-
рактеристики в зависимости от степени сжатия, оборотов
и т. п. и развивать различную мощность. Поэтому для
каждого типа двигателя, имеющего определенные техни-
ческие (заданные расчетом) параметры, кривая его ха-
рактеристики будет вполне индивидуальная.
Следует учитывать, чт^ использование двигателя на
максимальной мощности может быть кратковремен-
108
Рис. 53. Характеристики двигателей, широко используемых на
любительских аэросанях: N — мощность в л. с.; q — расход топ*
лива вал. с.1час; Мк— крутящий момент на валу двигателя в кг;
— температура головок цилиндров.
ним. Чем ниже будет выбран эксплуатационный режим,
тем выше будет надежность и тем продолжительнее бу-
дет срок службы двигателя.
Характеристики двигателей изображают графиком
изменения мощности по оборотам коленчатого вала.
Кривую мощности при полностью открытой дроссельной
заслонке карбюратора называют внешней, скоростной
характеристикой.
109
На рисунке 53 приведены кривые мощности и удель-
ного расхода топлива для некоторых широко исполь-
зуемых на аэросанях двигателей. Рекомендуется на мак-
симальной мощности работать не более 5% всего ресур-
са двигателя и не допускать более 3 минут непрерывной
работы. На номинальном режиме, соответствующем 85%
от максимальной мощности, допускается работа до 15%
всего ресурса с продолжительностью непрерывной рабо-
ты не более 15 минут.
Рекомендуемым для продолжительной эксплуатации
режимом является крейсерский режим, соответствующий
75% от номинальной мощности. На крейсерском режиме
время работы двигателя не ограничивается.
Соблюдение этих условий для любого двигателя со-
хранит его работоспособность в течение продолжитель-
ного времени.
Установка двигателя
В установку двигателя входит крепление его к аэро-
саням и соединение с воздушным винтом или валом, на
котором он закреплен. Крепление двигателей всех типов
осуществляют по имеющимся на них крепежным точ-
кам, часто даже с использованием болтовых соедине-
ний — на кронштейнах или моторной раме.
Для поглощения вибраций, исходящих от двигателя
и разрушающе действующих на всю конструкцию маши-
ны, в элементы крепления вводят амортизацию. Ее обы-
чно выполняют в виде резиновых подушек (прокладок),
расположенных между корпусом и деталями крепления
двигателя, или вводят между двигателем и моторной
рамой.
Моторная рама по своей конструкции зависит от ти-
па двигателя и расположения на нем точек крепления.
На аэросанях С. А. Размахнина из Комсомольска-на-
Амуре моторная рама отлита из алюминиевого сплава в
виде двух продольных балок (рис. 54), соединенных
между собой поперечными элементами и двигателем.
Между балками и корпусом расположены соединяющие
их трубчатые подкосы.
На этих аэросанях двигатель установлен с коробкой
скоростей, от которой идет насадка-вал винта. Вал вин-
та установлен в двух подшипниках, корпуса которых
но
Рис. 54. Установка двигателя «М-72» с коробкой скоростей на
отлитой из алюминиевого сплава моторной раме.
также прикреплены к продольным балкам рамы. На дви-
гателе сохранены сцепление, рычаг кик-стартера и прочее
оборудование. Дополнительно на раме закреплен бензи-
новый насос диафрагменного типа. Удобство такой уста-
новки заключается в том, что она может быть целиком
снята с аэросаней путем отвинчивания восьми болтов,
соединяющих продольные балки с подкосами, и разъеди-
нения трубопроводов, тросов и тяг управления.
На аэросанях простейшего типа крепление двигате-
лей «ИЖ-49» и «ИЖ-56» осуществляют при низком их
расположении на узлах 22 (см. рис. 4), изготовленных
из листовой стали толщиной 2—3 мм, а при высоком рас-
положении — на специальной раме 15, 16 (см. рис. 7)
из труб или стальных уголков.
Крепление автомобильных двигателей зависит и от
типа корпуса. На аэросанях «А-2» с полузакрытым кор-
пусом двигатель установлен на трубчатой моторной ра-
ме (рис. 55), прикрепленной к силовым узлам корпуса.
На аэросанях «КМ-4» и «КМ-5» конструкции М. В. Ве-
селовского и на аэросанях конструкции В. П. Румянцева
в задней части корпуса, непосредственно в его конструк-
цию, вделаны деревянные продольные балки, усиленные
металлическими угольниками, к которым на резиновых
прокладках и прикреплен двигатель.
При среднем и низком расположении двигателя уста-
111
Рис. 55. Двухместные аэросани «А-2»: 1 — корпус; 2 — ветро-
вой щиток; 3 — сиденье водителя; 4 — подкос рамы; 5 — капот
двигателя; 6 — воздушный винт; 7 — моторная рама; 8 — рес-
сора; 9 — ограждение воздушного винта; 10 — подкос; 11 —
полуось; 12 — кабанчик лыжи; 13 — лыжа; 14 — подкос лыжи;
15 — запасной воздушный винт; 16 — передняя лыжа; 17 —
передняя колонка; 18 — люк; 19 — шпангоут № 1; 20 — фанер-
ная обшивка; 21 — фара; 22 — шпангоут № 2; 23 — шпангоут
№ 3; 24 — шпангоут № 4; 25 — топливный бак; 26 — обтека-
тель винта; 27 — рычаг тормоза; 28 — узел подкоса лыжи;
29 — педаль тормоза.
навливают специальную (редукторную) передачу на вал
винта.
Передаточное отношение редуктора определяют по
разности оборотов двигателя и воздушного винта, то
есть
112
п двигателя
пвинта
По этому соотношению подбирают диаметры ведущих
и ведомых цепных звездочек, шкивов (при передаче кли-
новидными ремнями) или зубчатых колес редуктора.
Вал воздушного винта в этом случае крепят отдель-
но от двигателя на специальной раме.
Оригинально выполнена моторная установка для ма-
ломощных аэросаней, изготовленных В. В. Ивановым из
Свердловской области (рис. 56). Он всю моторную уста-
новку заключил в сваренную из угольников раму, кото-
рая прикрепляется к аэросаням четырьмя болтами. Вал
воздушного винта расположен в верхней части рамы, а
передача от двигателя на вал производится двумя кли-
новидными ремнями.
Двигатель «ПД-10» крепят к стальной или дюралю-
миниевой площадке с отогнутыми от нее ушками для
крепления подкосов, соединяющих ее с корпусом. Под-
косы могут быть из трубок или уголков.
Следует обращать внимание и на то, как поставить
8 Юным конструкторам аэросаней
Рис. 56. Легкосъемная мо-
торная установка для аэро-
саней простейшего типа.
Рис. 57. Варианты установки двигателей «ИЖ-49» или «ИЖ-56» на аэросанях простейшего типа,
позволяющие изменять направление вращения воздушного винта; а — винт левого вращения,
б — винт правого вращения.
двигатель на машине. От этого зависит не только длина
вала винта, но и направление его вращения (рис. 57).
При установке двигателя ведущей звездочкой назад вал
винта можно делать короче, что в какой-то степени
уменьшит вес установки.
Передача на вал воздушного винта
Цепная передача. При передаче вращения на
вал воздушного винта цепью необходимо последней обе-
спечить нормальные условия работы. Несоблюдение этих
условий будет приводить к быстрому износу цепи, к ее
разрывам, а в некоторых случаях и к поломке двига-
теля.
Для передачи крутящего момента наиболее широко
используются в зависимости от мощности двигателя вту-
лочно-роликовые цепи с шагом 12,7 и 15,875 мм. Наи-
большее число оборотов, обеспечивающее надежную
работу втулочно-роликовых цепей, зависит от шага и
числа зубьев звездочки. Эта зависимость дана в табли-
це 10.
Таблица 10
Шаг в мм
Число зубьев 12,7 15,875
звездочки
Предельные обороты в мин
9, 11, 13, 15 2400 1800
16, 17 2330 1680
19 2200 1385
20 2150 1345
21 2100 1310
23 2000 1240
Следует рекомендовать применять звездочки с числом
зубьев соответственно 11 и 13.
Передаточное отношение i, рассмотренное выше, рав-
ноценно соотношению количества зубьев ведомой и веду-
щей звездочек, то есть
8*
115
4 П1 двигателя z2 ведомой
1 = = ---------------------,
п2 винта Z1 ведущей
где п — число оборотов;
z — число зубьев звездочек.
Большое значение для обеспечения надежной работы
цепи имеет расстояние между ведущей и ведомой звез-
дочками. Минимальное расстояние Е (рис. 58) должно
обеспечивать угол а охвата малой (ведущей) звездочки
не менее чем на 120°. Нормальным же расстоянием меж-
ду центрами звездочек считается Е = 30 — 60/, где t —
шаг цепи в мм. Ограничивается и наибольшее расстоя-
ние, которое не должно быть больше 80/.
Желательно, чтобы ведущая и ведомая звездочки не
располагались точно одна под другой (рис. 58, б), так
как при этом для предотвращения соскакивания цепи
необходимо усиливать ее натяжение, что увеличивает
трение и перегружает детали двигателя, если ведущая
звездочка насажена непосредственно на вал двигателя.
Для улучшения работы цепи надо смещать звездочки
так, как показано на рисунке 58, а.
Рис. 58. Расположение ведущего и ведомого валов при цепной
передаче и установке цепи: al — правильная; б — неправильная}
1 — пластинка; 2 — защелка замка.
При установке цепи нужно обращать внимание на
замок ее стыковки. Защелка замка стыковки должна
быть направлена закрытым концом по направлению вра-
щения цепи (рис. 58).
Чтобы предохранить замок от раскрытия под дейст-
вием центробежных сил при большой скорости вращения
цепи, рекомендуется закреплять его стальной пластин-
кой.
В процессе эксплуатации цепь несколько растяги-
вается. В результате увеличения шага звенья цепи пере-
мещаются к вершинам зубьев звездочки. Если цепь вытя-
нулась настолько, что поднялась на 2/3 высоты зуба, ее
следует заменить. Слабо натянутая цепь во время рабо-
ты колеблется и может соскочить со звездочек. Кроме
того, возможно набегание роликов цепи на зубья, от че-
го может произойти обрыв цепи или поломка зубьев
звездочки.
Нормальным натяжение цепи считается, когда про-
висание ее находится в пределах от 5 до 15 мм.
Для обеспечения более равномерного износа цепи
желательно, чтобы в цепной передаче было четное число
звеньев цепи и нечетное число зубьев звездочки или на-
оборот.
Цепь периодически смазывают, погружая ее на не-
сколько минут в разогретую до 85—90° смесь, состоя-
щую из 95% солидола и 5% графитовой мази. Перед
смазкой цепь тщательно промывают в бензине.
На аэросанях «РФ-12» с двигателем «М-72» смазка
цепи осуществлялась путем подачи масляного тумана из
картера двигателя от сапуна, по трубке, выведенной к
ведущей звездочке. Это незначительно повысило расход
масла, но обеспечило вполне достаточную постоянную
смазку цепи и звездочки.
Наиболее частым дефектом цепной передачи являет-
ся ее обрыв.
Для того чтобы цепь не рвалась, необходимо очень
тщательно изготовить всю передачу и следить за ней в
эксплуатации.
Одна из основных причин обрыва цепи — жесткость
в ее работе, сопровождающаяся рывками. В некоторых
конструкциях на ведущую звездочку устанавливают
демпферные (амортизирующие) муфты. Такая муфта
(рис. 59) поглощает резкие рывки цепи, особенно за-
117
Наружное стальное
**—110-112 —*4
Рис, 59. Демпферная муфта.
метные при плохой регулировке ее натяжения, и значи-
тельно сокращает количество обрывов.
В последнее время в конструкциях самодельных
аэросаней широко используют демпферную муфту от
карданной передачи мотоцикла «К-750».
Для предохранения цепи от соскакивания можно
устанавливать ограничительные шайбы 22 (рис. 60).
Передача клиновидными ремнями. Более
надежная передача крутящего усилия на воздушный
винт достигается клиновидными ремнями.
На хвостовик коленчатого вала устанавливают веду-
щий шкив с проточенными канавками по профилю ремня.
Диаметр шкива определяют расчетом. На валу винта-
крепят ведомый шкив.
Для предотвращения пробуксовки ремней их тип и
количество должны соответствовать передаваемой мощ-
ности. Это обусловлено имеющимися стандартами, кото-
рыми и следует пользоваться. Промышленность выпу-
скает клиновидные ремни двух типов: по ГОСТ 1284-57
«Ремни приводные клиновидные и шкивы», предназначен-
ные для промышленных установок, и по ГОСТ 5813-51
«Ремни вентиляторные клиновидные для автомобилей,
тракторов и комбайнов».
Основные размеры, определяющие сечение ремня
(рис. 61, Л), приведены в таблице 11.
118
12 3 4 5 6 7 8 9 Ю 11
Рис. 60. Установка вала воздушного винта и его детали: 1 —
шплинт; 2 — корончатая гайка; 3 — шайба; 4 — ведомая звез-
дочка; 5 — распорная втулка; 6 — опорный подшипник № 207;
7 — корпус с кронштейном; 8, 9 — затяжка гайки; 10 — шайба;
11 — опорно-упорный подшипник № 46206; 12 — шпонка; 13 —
вал воздушного винта; 14 — шпонка крепления втулки воздуш-
ной* винта; 15 — шайба; 16 — корончатая гайка; 17 — шплинт;
18 — втулка воздушного винта; 19 — стяжной болт с гайкой;
20 — фланец; 21 — воздушный винт; 22 — ограничительные
шайбы.
Таблица 11
Размеры
ремня
Тип ремня
а в мм
<р в мм
Наименьший
диаметр
шкива в мм
ГОСТ 1284-57
ГОСТ 5813 51
О А Б в г Д Е 1 2 3 4 5
10 13 17 22 32 38 50 15 17 19 22 25
6 8 10,5 13,5 19 23,5 30,0 9 10 11 12,5 14
70 90 125 200 315 500 800 80 90 105 135 140
Длины ремней до 1700 мм характеризуются внутрен-
ним размером замкнутого ремня, находящегося в сво-
бодном состоянии (без натяжения), и изготовляются в
пределах от 500 до 1400 мм по ГОСТу 5813-51 и значи-
тельно длиннее для целей промышленного использо-
вания.
Передаваемая клиновидным ремнем мощность зави-
сит от типа ремня, диаметра шкива, угла охвата шкива
ремнем и от окружной скорости ремня. Не рекомендуется
использовать для передачи шкивы меньшего диаметра,
чем указано в таблице 11.
А
Рис. 61. Конструктивные размеры передачи клиновидными
ремнями: А — размеры ремня; Б — размеры канавок шкива.
При углах охвата шкива ремнем меньше 180° необ-
ходимо учитывать, что передаваемая ремнем мощность
будет уменьшаться. В таблице 12 приведен поправоч-
ный коэффициент.
Таблица 12
Угол охвата в град 180 170 160 150 140 130 120 110 100
Поправочный коэффициент К 1,0 0,97 0,94 0,91 0,88 0,85 0,82 0,79 0,74
С увеличением окружной скорости от 0 до 25 м/сек
передаваемая ремнем мощность увеличивается, при ско-
ростях от 25 до 30 м/сек она практически остается посто-
янной и резко снижается при увеличении этой скорости.
В таблице 13 приводятся мощности, передаваемые
клиновидными ремнями различного профиля при ис-
пользовании шкивов наименьшего рекомендуемого диа-
метра.
При расчете передачи скорость ремня Vp определяют
по следующей формуле:
v _ nDini
р бГ~’
где л — отношение длины окружности к ее диаметру
(3,14),
D — диаметр шкива в м;
п — число оборотов шкива в мин.
Количество ремней, необходимых Для данной мотор-
ной установки, может быть получено из выражения
_ N
z₽
где N — передаваемая мощность;
Мр — мощность, передаваемая одним ремнем данного
профиля (определяется по таблице 13);
F — поправочный коэффициент, учитывающий угол
охвата шкива по таблице 12;
Кр — поправочный коэффициент на характер переда-
чи для условий эксплуатации на аэросанях = 0,8.
121
Таблица 13
Скорость ремня в м/сек Тип ремня
О А Б В г Д Е 1 2 3 4 5
Мощность, передаваемая ремнем, в л. с.
10 0,59 1,04 1,84 3,00 7,0 11,90 19,0 1,8 1,9 2,1 2,6 3,0
12 0,71 1,19 1,24 4,16 8,0 13,55 22,4 — — — — —
14 0,83 1,29 2,36 4,61 8,9 15,00 25,2 2,4 2,6 3,0 3,6 4,1
16 0,90 1,33 2,50 4,98 9,5 16,50 27,6 — —• — —• —*
18 1,01 1,34 2,58 5,30 9,9 16,95 29,4 — — — —
20 1,07 1,33 2,58 5,52 9,95 17,65 31,0 2,9 3,1 3,5 4,3 4,9
22 1,07 1,28 2,50 5,50 9,7 17,65 32,5 — — — — —
24 1,03 1,23 2,36 5,35 9,3 17,65 33,5 — —* —> —
25 1,01 1,20 2,29 5,15 9,1 17,65 33,3 3,0 3,2 3,6 4,4 5,1
30 — — — — — — 34,6 2,7 2,8 3,2 3,9 4,5
Установка воздушного винта
Установку воздушного винта производят на конусный
хвостовик коленчатого вала двигателя или вала воздуш-
ного винта при помощи промежуточной детали — втулки
винта. В зависимости от конструкции винта меняют и
втулку его крепления (см. раздел «Крепление воздуш-
ного винта»).
Вал воздушного винта изготовляют из прутка круг-
лой стали. На нем предусматривают места А и Б (см.
рис. 60) под подшипники, упорную заточку, через кото-
рую передается тяговое усилие винта на подшипник, ко-
нусный хвостовик для посадки на него втулки воздуш-
ного винта и резьбовой наконечник для гайки крепления
втулки. Кроме того, необходимо предусмотреть места
для установки ведомой звездочки или шкива. Их также
лучше всего крепить на конусе, причем для удобства
смены цепи или ремней звездочку или шкив устанавли-
вают на консоли, как показано на рисунке 57, а не в
середине вала, между подшипниками.
Чтобы втулка винта или звездочка не проворачива-
лась, на конусном хвостовике протачивают шпоночную
канавку, в которую при монтаже вкладывают стальную
шпойку.
Многие любители не делают конусных хвостовиков,
а ставят втулку винта и шкив или звездочку на гладкий
вал и крепят их сквозными болтами через вал винта.
Такое крепление не обеспечивает нужной прочности и
быстро разбалтывается. Применять его не рекомен-
дуется.
Чтобы вал винта не двигался в продольном направле-
нии, передний подшипник, используемый как упорный,
зажимают по наружной обойме в гнезде корпуса. Вто-
рой же подшипник (опорный) в обойме должен иметь
возможность продольного перемещения в пределах
0,5—1,0 мм. Корпус вала винта с гнездами под подшип-
ники можно изготовлять, как показано на рисунке 60.
На гнездах приваривают ушки, к которым подсоединя-
ют трубчатые подкосы, образующие совместно с корпу-
сом раму крепления винта.
Ограждение винта. В моторное оборудование
аэросаней входит как совершенно обязательный агре-
гат ограждение воздушного винта, без которого экс-
123
плуатация машины категорически запрещается. Воздуш-
ный винт представляет собой большую опасность. Вра-
щаясь с огромной скоростью; он становится почти
невидимым. Это иногда и является причиной очень не-
желательных последствий для неосведомленных и неос-
торожных людей. Ограждение винта обычно окрашивают
в предупреждающий об опасности ярко-красный цвет.
Ограждение может быть сделано в виде системы труб
(см. рис. 4, 5, 6, 7 и др.), выходящих своими концами за
габариты воздушного винта. Во всех случаях оно яв-
ляется одновременно и фиксатором габаритов машины
по ее ширине. В связи с этим на ограждении устанавли-
вают габаритные огни, которые при движении аэросаней
ночью предупреждают встречный транспорт и людей о
габаритах машины.
Габаритные огни принято ставить двух цветов —
красный на правой стороне по ходу аэросаней и зеленый
на левой стороне.
На некоторых аэросанях («Ка-30» и др.), кроме цвет-
ных огней, на ограждении ставят еще и белые огни. Их
размещают под козырьком с таким расчетом, чтобы свет
был направлен назад и на винт, который в этом случае
хорошо выделяется на темном фоне в виде прозрачного
светлого диска.
ВОЗДУШНЫЙ винт
Воздушный винт — аэродинамический движитель
преобразует развиваемый на коленчатом валу двигателя
крутящий момент в силу тяги, необходимую для движе-
ния аэросаней.
Самый мощный двигатель, хорошие формы лыж и
корпуса не дадут нужного эффекта при неправильно
рассчитанном и небрежно изготовленном воздушном
винте.
Все тяговое усилие воздушного винта тратится на
преодоление сопротивлений, препятствующих движению
аэросаней. Проведенные испытания позволили выяснить,
какой процент тяги тратится на преодоление этих сопро-
тивлений при средних скоростях движения аэросаней в
нормальных дорожных условиях.
Если принять для данных аэросаней развиваемое
124
воздушным винтом тяговое усилие за 100%, то на пре-
одоление сопротивления снега движению лыж аэросаней
затрачивается до 83% тяги; на преодоление сопротивле-
ния воздуха — около 6,5% тяги; оставшиеся 10—11 %
тяги расходуются на разгон аэросаней, преодоление
подъемов и других препятствий.
При недостаточной для данных аэросаней тяге, то
есть при низком их качестве, у них не будет хватать
силы на преодоление этих сопротивлений, и их проходи-
мость будет ограниченна.
Воздушный винт (рис. 62) состоит из двух, трех и бо-
лее- лопастей и его центральной части — ступицы или
втулки, которой он крепится к вращающему его валу.
Лопасть воздушного винта разделяется на перо лопа-
Р и с. 62. Воздушный винт и схема его работы: а — угол атаки;
hi — толщина профиля лопасти; в — ширина профиля лопасти.
сти, за счет которого при вращении винта образуется
тяга, и комлевую ее часть, служащую переходом от пера
к ступице. Перо лопасти в поперечном сечении имеет
форму аэродинамического профиля — дужки. Дужки
расположены под некоторым углом а — углом атаки по
отношению к плоскости вращения винта.
Каждый винт характеризуется диаметром, количест-
вом, формой и шириной лопастей, углами атаки а, про-
филем и размерами поперечных сечений лопастей —
дужек. Угол а определяет так называемый шаг винта.
Все эти размеры влияют на величину тяги и зависят от
мощности двигателя, под которую рассчитан винт, и от
количества его оборотов.
Хорош или плох винт для данного двигателя (аэроса-
ней), определяют по величине максимального тягового
усилия или, как принято в технике, по величине его ко-
эффициента полезного действия — к. п. д.
К. п. д. равен отношению полезной мощности винта
к потребляемой мощности и определяется по формуле
Ту
1= 75NB-
где Т — сила тяги винта в кг;
v — поступательная скорость винта в м}сек\
—мощность, потребляемая воздушным
винтом, в л. с.
Следует сказать, что за счет вредных сопротивлений
не вся мощность, развиваемая на валу двигателя, преоб-
разуется в тяговое усилие. В зависимости от индиви-
дуальных качеств данного винта обычно теряется от 18
до 35% мощности.
К. п. д. наилучших винтов достигает 80—82%, а вин-
тов кустарного производства обычно не превышает
65—70%.
Кроме того, винт, рассчитанный на вполне опреде-
ленные условия — мощность, обороты, поступательную
скорость и т. д., — будет иметь наибольший к. п. д.
только при этих условиях. При изменении хотя бы од-
ного из входящих в расчет параметров к. п. д. будет
уменьшать свою величину.
Это касается блочных воздушных винтов (см. рис. 4,
7, 28, 62), изготовленных из деревянного блока и имею-
126
щих вполне определенное неизменяемое положение ло-
пастей.
Большим преимуществом по сравнению с блочными
винтами обладают автоматические воздушные винты
изменяемого шага. У этих винтов в зависимости от обо-
ротов и действующей на винт нагрузки автоматически
изменяется угол установки лопастей, что позволяет иметь
сравнительно высокий к. п. д. в большом диапазоне из-
меняемых режимов.
Но автоматические воздушные винты сложны по сво-
ей конструкции. Значительно проще двухпозиционные
винты, имеющие только два положения установки лопа-
стей. * Высокий к. п. д. на них будет получен при двух
наиболее нужных в эксплуатации режимах работы.
Тем не менее для любителей изготовление и двухпо-
зиционных винтов сложно, и наибольшее распростране-
ние имеют блочные винты.
Из формулы к. п. д. видно, что в нее входит величина
поступательной скорости винта. У аэросаней наиболее
напряженным режимом, требующим максимальной тяги,
является страгивание их с места. При расчете воздуш-
ного винта эта скорость должна приниматься минималь-
ной или даже нулевой.
Как образуется тяга
При вращении воздушного винта его лопасти ввин-
чиваются в воздух, загребая и отбрасывая его в сторо-
ну, обратную наклону лопастей.
Отбрасываемая масса воздуха является как бы по-
душкой, от которой винт отталкивается, создавая реак-
тивную силу — силу тяги.
Очевидно, чем больше масса отбрасываемой винтом
струи воздуха, тем больше будет и сила тяги, развивае-
мая воздушным винтом.
Чтобы увеличить эту массу воздуха, можно или уве-
личить сечение струи, то есть увеличить диаметр винта
и ометаемую им площадь, или ускорить движение струи,
что может быть достигнуто увеличением числа оборотов
винта и подбором формы лопасти.
Следует обратить внимание на то, что увеличение
скорости вращения винта всегда приводит к дополни-
127
тельным потерям за счет срыва потока, увеличивающе-
гося лобового сопротивления и др. Следовательно, бо-
лее выгодно добиваться увеличения тяги путем увеличе-
ния диаметра винта.
Большое значение для получения тяги имеет форма
лопасти и ее поперечные сечения — дужки.
Для того чтобы понять работу лопасти винта, рас-
смотрим следующий пример.
Если в потоке воздуха, имеющего скорость v, поме-
стить плоскую пластинку (рис. 63, а) с площадью F\
так, чтобы поверхность ее была перпендикулярна к по-
току воздуха, то со стороны набегающего на нее потока
воздуха будет возникать некоторое избыточное давле-
ние, а на ее обратной стороне.образуется зона разреже-
ния с сильными завихрениями. Давление R\ на пластин-
ку и подсос за счет разрежения /?2 за пластинкой на-
правлены в одну сторону и составляют равнодействую-
щую силу — силу лобового сопротивления данной
фигуры, то есть пластинки. По закону Бернулли, изме-
нение скорости связано с изменением давления, которое,
будучи выражено во времени (за 1 секунду) секундным
объемом воздуха ш, и будет определять силу /?w — об-
щую силу лобового сопротивления.
Подсчет величины этой силы производится по форму-
ле, приведенной на стр. 50, с учетом коэффициента
зависящего от формы профиля или пластинки. В рас-
сматриваемом примере обтекания пластинки не учиты-
вается трение воздуха, которое возникает при обтека-
нии объемных тел — шара, куба и т. п., — имеющих
симметричную форму.
При обтекании воздухом несимметричных тел или
симметричных, но расположенных под некоторым углом
к набегающему на них потоку, характер обтекания и
возникающие при этом силы изменяются.
Если ту же прямую пластинку (рис. 63, б) установить
под некоторым углом а к направлению потока воздуха,
то на ее нижней поверхности будет возникать повышен-
ное давление а на верхней — пониженное давление /?2
воздуха. Силы R\ и Rz будут направлены в одну и ту же
сторону, перпендикулярно к плоскости пластинки, и в
сумме составят силу /?w.
Сила /?w, разложенная по правилу параллелограмма
на составляющие, образует две* силы — направленную
128
Рис. 63. Схема образования тя-
гового усилия на лопасти винта:
V — скорость потока воздуха;
Rt — сила давления воздуха на
поверхность пластинки; F\ — по-
верхность (площадь) пластинки;
/?2 — сила разрежения воздуха
за пластинкой; Rw — равнодей-
ствующая сила от сложения
а — угол атаки; —
подъемная сила, полученная от
разложения Rw по правилам па-
раллелограмма; Сх — сила со-
противления; Л — длина пути
струи воздуха, омывающего про-
филь снизу; /2 — длина пути
струи воздуха, омывающего про-
филь сверху; М — разность
Zi—Z2.
вверх подъемную силу 7\
и направленную против
движения пластинки силу
сопротивления ее движе-
нию Рх.
Величины этих сил бу-
дут зависеть от угла а
наклона пластинки и ско-
рости, причем сила Рх бу-
дет уменьшаться с умень-
шением угла наклона пла-
стинки. Подъемная сила
Т\ будет иметь макси-
мальную величину при
каком-то определенном,
наивыгоднейшем для дан-
ной скорости значении уг«
ла а и будет уменьшать-
ся при изменении наклона
пластинки в ту или дру-
гую сторону.
Лопасти воздушного
винта так же, как и рас-
смотренная пластинка,
расположены под углом к
плоскости вращения. Сле-
довательно, на каждом
условно взятом неболь-
шом отрезке лопасти воз-
никают упомянутые си-
лы — подъемная сила Гь
которая в данном случае
и будет силой тяги винта,
и сила сопротивления воз-
духа Рх, являющаяся
вредной.
Естественно желание,
чтобы полезная сила тя-
ги Ti была бы как можно
больше, а сила сопротив-
ления воздуха Рх как
можно меньше. Практика
показала, что, используя
для воздушного винта в сечении лопасти пря-
мую пластинку с постоянной толщиной, можно снять с
винта определенное тяговое усилие. Но аэродинамиче-
ские исследования доказали, что, применяя для профили-
рования лопастей винта аэродинамические профили —
дужки, подбираемые конструктором в зависимости от
условий работы винта, можно при всех одинаковых ис-
ходных данных снять с винта значительно большую силу
тяги. Выгодное изменение соотношения этих сил по срав-
нению с силами для прямой пластинки происходит из-за
того, что воздух обтекает дужку совсем по-другому, чем
прямую пластинку.
На верхней поверхности дужки из-за плавного обвода
не возникает сильных завихрений, за счет этого значи-
тельно снижается ее сопротивление. Одновременно кри-
визна верхней ее части — спинки — удлиняет путь воз-’
духа по сравнению с длиной пути воздуха, обтекающего
дужку снизу. Это увеличивает скорость протекания воз-
духа по спинке. Разница в скоростях М способствует зна-
чительному росту силы /?2 (рис. 63, в), входящей состав-
ной частью в силу 7\ тяги.
Полное сопротивление дужки можно выразить уже
знакомой нам формулой Q = CqFu2, где С — коэффи-
циент сопротивления данной дужки при определенной
скорости движения.
Составляющие силы Рх и Т полного сопротивления
представляют собой проекции равнодействующей /?w
(при разложении ее по правилам параллелограмма) на
различные направления.
Эти составляющие силы могут быть выражены;
т =
где Сх — коэффициент лобового сопротивления дужки;
Су коэффициент подъемной силы данного про-
филя;
QV2
'-'2~ — величина скоростного напора воздуха.
В этих формулах Сх ц Су — безразмерные величины,
а силы Рх и Т выражены в кг. Эти аэродинамические си-
130
лы прямо пропорциональны
значениям их коэффициен-
тов и квадрату скорости.
Величина аэродинамиче-
ских коэффициентов опреде-
ляется экспериментальным
путем. Коэффициент сопро-
тивления Сх зависит от фор-
мы тела, состояния его по-
верхности и колеблется в
значительных пределах.
Для прямой пластинки,
установленной поперек по-
тока, Сх=1,28, а для хоро-
шо обтекаемого тела — Сх =
Рис. 64. «Поляры Лилиента-
ля» — соотношения коэффи-
циентов Сх и Су, получаемые
при аэродинамических про-
дувках. Числа возле точек
кривых указывают значения
угла а: 1 — NACA — 2309;
2 — CLARY = УН.
=0,028. Значение Сх для
аэродинамических профи-
лей гораздо меньше, чем для
тел самой лучшей обтекае-
мой формы (это относится
только к телам, которые со-
здают подъемную силу).
При выборе профиля для
лопасти воздушного винта необходимо стремиться по-
добрать его в зависимости от углов атаки и скорости с
наименьшим Сх и наибольшим Су.
Коэффициенты Сх и Су для каждого профиля, под-
вергнутого продувке в аэродинамической лаборатории
(в аэродинамической трубе), изображаются графиком,
называемым «Поляры Лилиенталя» (рис. 64). Графики
дают значения коэффициентов Сх и Су при различных уг-
лах атаки для данной скорости. На графике видно, что
даже небольшое изменение формы профиля значитель-
но изменяет величины коэффициентов.
Следовательно, тщательно подобрав наивыгодней-
ший профиль и обеспечив его точное выполнение при
изготовлении воздушного винта, то есть выдержав его
форму и угол установки, можно рассчитывать на полу-
чение хорошего тягового усилия винта.
Подсчет величины тяги. Определение величи-
ны тягового усилия производится по формуле
Т = (33,25т]^АГ)^,
9*
131
Рис, 65. Тяговые характеристики воздушных вингов; Ту — удель-
ная тяга в кг]л.с.\ Тф — фактическая тяга в кг.
где г) — к. п. д. винта;
D — диаметр винта в м;
N — мощность двигателя в л. с.;
33,25 — коэффициент.
Следует отметить, что удельная тяга, то есть количе-
ство килограммов тяги, приходящихся на 1 л. с. мощно-
сти двигателя, тем больше, чем меньше мощность двига-
теля. Это происходит вследствие того, что диаметр
воздушного винта ограничивается конструктивными соо-
бражениями, и увеличение мощности двигателя не про-
порционально увеличению диаметра винта. За счет этого
с увеличением мощности возрастает нагрузка в л. с. на
ометаемую винтом площадь, то есть на 1 м2 приходится
больше л. с.
На рисунке 65 представлены кривые, построенные по
статистике аэросанных воздушных винтов и характери-
зующие удельную и фактическую тяги.
В приведенной формуле подсчета тяги воздушного
винта нам необходимо знать диаметр винта. Рассмотрим,
как, с учетом каких соображений производится выбор его
диаметра.
132
Диаметр воздушного винта
В связи с тем, что на аэросанях используются двига-
тели сравнительно малой мощности, да и скорости дви-
жения этих машин небольшие, большинство из рекомен-
дуемых в авиационной литературе формул для прибли-
женного определения наивыгоднейшего диаметра
воздушного винта не могут быть применены в расчетах
аэросанного винта.
При выборе диаметра винта даже для самолетов
обычно исходят больше из конструктивных соображений,
чем из расчета. Тем не менее, выбирая диаметр винта,
следует придерживаться определенных величин, выхо-
дить за пределы которых можно только в исключитель-
ных случаях.
Аэродинамические исследования показали, что при
достижении концами лопастей окружной скорости, рав-
ной скорости звука, к. п. д. воздушного винта, имеющего
в сечениях лопастей обычные аэродинамические дужки,
резко снижается. Поэтому при выборе числа оборотов
винта не следует превышать критические числа оборотов,
приведенные в таблице 14.
Таблица 14
Диаметр винта в м Критическая скорость в об!мин
для деревянных винтов для металлических винтов
1,3 3900 4360
1.5 3375 3770
1,8 2820 3150
2.0 2540 2840
2,2 2300 2560
2,5 2100 2300
2,6 1945 2150
Для соблюдения этого условия на многооборотных
двигателях применяют редукторы, понижающие число
оборотов воздушного винта.
Если передача на винт будет прямая, то есть без ре-
133
дуктора, то воздушный винт будет работать на больших
оборотах — 4000—6000 об/мин. По условию ограниче-
ния окружной скорости на концах лопастей для такой
установки диаметр винта не должен быть больше 1,1 —
1,2 м. Если же осуществить передачу через редуктор, то
диаметр можно принять тот, который наиболее подходит
для данной машины.
Но, как мы уже говорили, редукторная передача
усложняет конструкцию винтомоторной группы, снижает
надежность, увеличивает ее вес, а также требует непро-
изводительной затраты от 2 до 5% мощности (в зависи-
мости от конструкции редуктора) на преодоление тре-
ния в элементах передачи. Поэтому применять редукто-
ры целесообразно лишь в том случае, когда потери
покрываются выигрышем, определяемым к. п. д. винта.
С увеличением диаметра винта увеличивается и тяга.
Но увлекаться слишком большим диаметром винта не
стоит, так как это приводит к ухудшению устойчивости
машины из-за повышения ее центра тяжести, к сниже-
нию проходимости аэросаней по лесным дорогам за счет
увеличения габаритов.
Шаг воздушного винта
Шагом воздушного винта называется расстояние, на
которое он поступательно продвигается за один полный
оборот (см. рис. 62). Правильное определение шага вин-
та обусловливает углы а установки сечений лопасти и
значительно влияет на величину тяги.
Геометрический шаг винта Н подсчитывается по фор-
муле
Н = 2n/?tga,
где л — отношение длины окружности к ее диаметру
(3, 14);
7? — радиус винта до рассматриваемого сечения ло-
пасти;
tga •— угол установки дужки лопасти в данном' се-
чении.
Шаг для всех частей и сечений винта одинаков, то
есть винт имеет постоянный^ шаг. Это графически изобра-
134
Рис. 66. Графическое изображение построения углов а для воз-
душных винтов с постоянным и переменным шагом: Rx — радиус,
на котором строится данное сечение лопасти; nD на Rx — длина
развернутой окружности для данного радиуса; «1,2,3, 4— угол
наклона данного сечения; Н — выбранный конструктором шаг
винта (для винта с постоянным шагом); Н\ — выбранный шаг
для винта с переменным шагом для 0,75/?.
жено на рисунке 66, где показаны углы установки сече-
ний на различных радиусах лопасти для винта постоян-
ного шага. Но аэродинамические исследования показали,
что более выгодно делать винты с переменным шагом, у
которых шаг возрастает к концу лопасти. К винтам пе-
ременного шага также применяется понятие «шаг вин-
та», но условно он берется по сечению винта, расположен-
ному на 0,75 R (или 75%).
Для аэросанных воздушных винтов шаг принимается
от 0,55 до 0,935 м.
Вследствие податливости воздуха винт в действитель-
ности за один оборот продвигается на расстояние, мень-
шее чем Н. Это расстояние называется поступью винта
Нл и определяется из выражения:
135
где v — поступательная скорость винта в м/сек;
пв — число оборотов винта в сек.
Разность между геометрическим шагом и поступью
называется скольжением винта.
Для характеристики кривизны лопасти, ее «крутки»,
необходимо определить угол наклона всех сечений ло-
пасти относительно одного из них. Разность между угла-
ми наклона сечений у конца лопасти и у комля и назы-
вается круткой лопасти.
С учетом скольжения геометрический шаг винта
может быть определен по формуле
v
где v — поступательная скорость винта (или скорость
движения аэросаней), задаваемая конструктором;
пв — число оборотов винта;
S — скольжение винта, которое выражается в про-
центах от геометрического шага и для расчета аэро-
санных винтов принимается равным 25—30%.
Выбор формы лопасти
Воздушный винт имеет следующую форму: от его
втулки идет небольшое сужение лопасти, потом она рас-
ширяется и далее сужается к концу. Конец лопасти, как
правило, закруглен по радиусу.
Проведенные в последние годы исследования пока-
зали, что для получения большей тяги выгодно концы
лопастей делать более широкими (они работают с го-
раздо большими скоростями и увеличение их ширины
повышает общую мощность винта), Кроме того, на кон-
цевых сечениях можно применять более тонкие профили,
за счет чего снижаются потери, уменьшается вес винта,
а из-за сравнительно малых углов установки концевых
сечений увеличение центробежных скучивающих лопасть
моментов будет незначительным.
Мощность воздушного винта данного диаметра,
точнее, способность винта к поглощению мощности за-
136
висит от угла установки лопастей и от их площади. По-
следняя величина дается в виде отношения суммарной
площади лопастей винта к площади, сметаемой винтом,
и называется перекрытием винта. Это соотношение для
большинства винтов принимается равным 0,1.
Эта величина определяет ширину лопастей по их не-
обходимой площади. Большое увеличение ширины лопа-
сти по всей ее длине, как правило, не дает значительного
увеличения тягового усилия, так как к. п. д. винта сни-
жается за счет быстро возрастающего веса лопасти и
увеличения поверхности трения. Увеличение же веса яв-
ляется следствием того, что пропорционально ширине
увеличивается и ее толщина. Возрастающие при этом
центробежные нагрузки вынуждают для прочности уве-
личивать и габаритные размеры комлевой части и втул-
ки, что также приводит к увеличению веса.
Число лопастей
Двухлопастные винты обладают относительно мень-
шим весом и большей эффективностью. Трех- и более
лопастные винты имеют более низкий к. п. д. за счет ра-
боты лопастей в возмущенном потоке воздуха.
Вес многолопастных винтов с прибавлением каждой
лопасти увеличивается на 23—25%. По силе тяги много-
лопастный винт примерно равноценен двухлопастному
винту большего диаметра. Исследования подтверждают
целесообразность применения многолопастных винтов на
аэросанях с мощным двигателем при необходимости зна-
чительного уменьшения диаметра воздушного винта.
Подбор воздушного винта по номограмме
У воздушного винта, который дает при заданной
мощности наибольшую тягу, величины N, D, e/D и п
связаны определенным соотношением. Для двухлопаст-
ного винта с профилем CLARK-УН эта связь изображена
на номограмме (см. приложение III).
Пользуясь этой номограммой для заданной мощности
W и диаметра D винта, можно подобрать обороты п вин-
та и относительную ширину лопасти ejD.
137
Для этого на листе прозрачной бумаги надо начер-
тить две взаимно перпендикулярные оси и наложить
этот лист на номограмму так, чтобы одна прямая про-
ходила через точку на шкале, соответствующую мощ-
ности W двигателя и оборотам п, а другая — через
выбранную вами точку D винта. Тогда на пересечении
этой прямой со шкалой e/D можно определить нужную
вам относительную ширину лопасти.
Проводя подбор, следует обращать внимание на то,
чтобы место перекрестия осей на прозрачной бумаге на-
ходилось ниже наклонной прямой А, проведенной на но-
мограмме и идущей от шкалы к шкале п. Эта прямая
ограничивает концевые скорости лопасти воздушного
винта.
Если перекрестие осей окажется выше прямой А, то
это покажет, что концы лопастей имеют окружную ско-
рость, превышающую допустимый предел, и необходимо
изменить условия подбора, выдержав положение пере-
крестия ниже прямой А.
Обороты п на номограмме являются оборбтами воз-
душного винта. Следовательно, если пл коленчатого вала
и п воздушного винта не совпадают, необходимо между
валом двигателя и валом винта ввести промежуточную
передачу (редуктор), изменяющую обороты винта до не-
обходимых.
Желательно для обеспечения достаточной прочности
иметь e/D равным приблизительно 0,05—0,09. Из номо-
граммы видно, как надо менять D и п, чтобы получить
необходимое значение e/D.
Если же лопасть получается чрезмерно широкой
в/£>>0,1, (e/D 0,1), то необходимо увеличить количест-
во лопастей винта при сохранении его диаметра. Умень-
шение значения e/D в два раза позволит увеличить чи-
сло лопастей вдвое, то есть сделать четырехлопастный
винт. Уменьшение e/D на 2/з дает исходные данные для
трехлопастного винта.
После того как получены основные параметры винта,
необходимо по графику (рис. 67) определить углы а
установки сечений. Для различных значений e/D полу-
чается и разная крутка лопасти.
Если e/D не совпадает со значением на графике, надо
провести промежуточную кривую между имеющимися
на графике.
138
Рис. 67. График установочных углов сечений по относительному
радиусу.
По номограмме, представленной на рисунке 68, опре-
деляют тяговое усилие, которое будет развивать винт
при условии его качественного изготовления по выбран-
ным параметрам.
Чтобы определить величину тяги, на шкалах N и D
жлъкн отметки в соответствии с определенными по но-
мограмме значениями N и D. Соединив намеченные точ-
ки прямой линией, на пересечении ее со шкалой Т полу-
чают нужное число цифр — тяговое усилие.
Имейте только в виду, что самый точный расчет вин-
та и подбор его по номограмме не дает гарантии, что
воздушный винт, сделанный по этим данным, будет наи-
лучшим.
Даже промышленные предприятия вынуждены изго-
товлять три-четыре типа лопастей, имеющих незначи-
тельные отклонения от расчета, и уже опытным путем
на натурных испытаниях отбирать из них те, которые
наиболее близки к оптимальному значению расчета.
139
Рис. 68. Номограмма для определения тягового усилия винта
по мощности N л. с. и диаметру винта.
Мы рекомендуем использовать, если есть возмож-
ность, чертежи уже проверенных в эксплуатации воз-
душных винтов.
В приложениях IV, V, VI и VII вы найдете чертежи
воздушных винтов для различных моторных установок
любительского типа.
Перед тем как приступить к изготовлению воздуш-
ного винта, необходимо проверить направление его вра-
щения (рис. 69), то есть соответствует ли он данной мо-
торной установке.
Любители нередко допускают досадные ошибки, пу-
тая направление вращения винта, в результате аэросани
вместо движения вперед начинают неожиданно пятиться
назад.
Следует помнить, что цепные и ременные передачи
направления вращения вала винта с выходным ведущим
валом не.изменяют. Зубчатые же редукторы, имеющие
одну пару зубчатых колес, изменяют направление вра-
щения.
140
Винт правого Винт левого
вращения вращения
Рис. 69. Направление вращения воздушного винта.
Воздушные винты могут быть и правого и левого вра-
щения, причем применяемые на аэросанях винты — тол-
кающие, так как их устанавливают сзади машины. Они
отличаются по направлению вращения и углам установ-
ки сечений от тянущих винтов, устанавливаемых впереди
машины.
Технология изготовления деревянного винта
Для изготовления блочных деревянных воздушных
винтов применяют твердые прямослойные сорта древеси-
ны без. сучков и гнили — дуб, клен, ясень, бук и др. Не
рекомендуется делать винт из целой болванки, так как
он со временем может покоробиться и значительно ис-
казить свою первоначальную форму. Лучше всего бол-
ванку для винта склеить из тонких (10—12 мм) досок —
дрок. Чтобы предотвратить коробление такой болванки,
доски до склейки должны быть хорошо высушены. Кле-
ить их нужно внутренней стороной древесины друг к
другу, веером (рис. 70, а).
Склейку желательно производить казеиновым клеем
с выдержкой болванки под прессом (можно под грузом
или под затяжкой струбцинами) не менее двух-трех су-
ток.
141
Размеры болванки должны соответствовать габарит-
ным размерам будущего винта с небольшим припус-
ком.
Болванку прежде всего опиливают по контурам вин-
та. Для этого из фанеры вырезают в соответствии с раз-
мерами чертежа шаблоны контуров винта по его двум
проекциям (рис. 70, б).
По шаблонам размечают болванку, строго соблюдая
совпадение осей на болванке и шаблонах. Размеченную
болванку обрезают по контурам (рис. 70, в) и просвер-
ливают центральное отверстие, по которому в дальней-
шем будут центрировать винт. Отверстие разделывают
точно перпендикулярно плоскости болванки. Если уже
изготовлена промежуточная деталь — втулка винта, по-
средством которой его будут крепить на ведущий вал, то
окончательно обрабатывают торцы втулки и на нее уста-
навливают на болтах болванку винта.
Для точной обработки лопастей необходимо изгото-
вить стапель и шаблоны всех сечений (дужек) лопасти.
Стапелем может служить толстая, сухая, хорошо от-
фугованная доска размером не меньше 2/з длины винта.
На ней размечают ось винта и наносят риски в местах
установки контрольных сечений — дужек.
На стапель необходимо установить точно по оси вин-
та осевой штырь, который будет имитировать вал винта.
На этот штырь надевают болванку винта так, чтобы она
не легла вплотную на стапель. Для этого осевой штырь
ставят на подкладку.
На каждое контрольное сечение лопасти изготовляют
шаблон, состоящий из двух частей — нижней 1 и верх-
ней 2.
Все нижние шаблоны должны рассчитываться по их
высоте от плоскости стапеля с учетом толщины под-
кладки, подложенной под осевой штырь. Если этого не
сделать, то изготовить винт с необходимой точностью не
удастся.
Верхний шаблон должен точно подходить и центри-
роваться по нижнему шаблону, для чего при изготовле-
нии его припиливают по контрольным площадкам ниж-
него шаблона и на обоих шаблонах одновременно нано-
сят контрольные риски. Устанавливают нижний шаблон
на стапеле между деревянными брусками.
Обработку лопастей ведут последовательно, контро-
142
Рис. 70. Технологическая схема изготовления блочного
деревянного воздушного винта.
лируя правильность только одним шаблоном, то есть
изготовленным в одном экземпляре для каждого сече-
ния. Шаблоны для контроля сечения дужек желательно
ИЗГОТОВИТЬ ИЗ ТОЛСТОГО ДЮраЛЮМИНИЯ ТОЛЩИНОЙ 3—х)ММ.
Перед началом обработки лопасти надо убедиться,
что болванка винта на осевом штыре не имеет люфта.
Одновременно следует проверить (по произвольно вы-
бранным точкам на болванке) отсутствие перекоса бол-
ванки на стапеле.
Грубо обработанный винт зачищают обломками сте-
кла' и шкуркой, добиваясь хорошего прилегания к его
поверхности контрольных шаблонов сечений.
Балансировка винта. Балансировка винта яв-
ляется одним из важных этапов его изготовления. Это
особенно относится к винтам многооборотным и изменяе-
мого шага. У последних лопасти и значительное коли-
чество деталей изменяют свое положение в пространстве
во время работы, что может нарушать аэродинамиче-
скую и весовую симметрию винта.
В эксплуатации плохо сбалансированный винт вызьр
вает тряску и вибрацию моторной установки и корпуса.
Это может привести к разбалтыванию крепежных дета-
лей, появлению трещин в узлах и трубах силовых эле-
ментов конструкции и к преждевременному износу дви-
гателя, оборудования и самого винта.
Весовая несбалансированность характеризуется сдви-
гом центра тяжести винта с оси его вращения, благода-
ря чему центробежные силы на одной лопасти будут
больше, чем на другой.
Величина весовой несбалансированности выражается
в граммах на радиусе винта в 1 м. Замеряют ее и устра-
няют на ножевом балансирном приспособлении.
Несбалансированность весовых моментов определяет-
ся непараллельностью малой главной оси инерции винта
с осью его вращения.
Причины весовой несбалансированности: отклонение
размеров деталей от нормальных (даже в случае их из-
готовления в пределах допусков) и искажение формы
лопастей под нагрузкой центробежными силами. Весо-
вую несбалансированность проверяют на балансировоч-
ном приспособлении, изготовленном из двух хорошо от-
фугованных досок и тщательно выверенных при уста-
новке по уровню.
144
Несбалансированность аэродинамических сил опре-
деляется из условия, что силы сопротивления вращению
отдельных лопастей неодинаковы, а несбалансирован-
ность моментов аэродинамических сил — из условия, что
моменты силы тяги отдельных лопастей относительно
оси вращения неодинаковы.
Причиной аэродинамической несбалансированности
является отклонение углов установки отдельных лопас-
тей и их сечений, изменяющих аэродинамические харак-
теристики отдельных участков на лопасти и лопасти в це-
лом. Проверяют аэродинамическую несбалансирован-
ность на стапеле путем точной подгонки контрольных
сечений лопасти по одному и тому же шаблону для всех
лопастей.
Балансировка при изготовлении винта проводится не
менее трех-четырех раз (после изготовления винта и его
зачистки, после шпаклевки и оклейки материей, после
нанесения каждого слоя краски).
Если винт дает весовые отклонения, их можно устра-
нить нанесением дополнительного слоя краски на более
легкую лопасть (для деревянного винта) или зачисткой
шкуркой более тяжелой лопасти (для металлического
винта).
Окрашивают винт масляной краской по слою грун-
товки. После нанесения не менее двух тонких слоев крас-
ки винт полируют и покрывают масляным лаком.
Концы деревянных лопастей для обеспечения проч-
ности их рабочей кромки оковывают тонким металличе-
ским листом латуни или нержавеющей стали.
Крепление воздушного винта
Как мы уже говорили, воздушный винт крепят на
валу винта или хвостовике коленчатого вала двигателя
при помощи промежуточной детали—втулки воздушного
винта. Конструктивно она зависит от самого винта, его
материала, типа, количества лопастей. С устройством
втулки для крепления блочных воздушных винтов фик-
сированного шага можно познакомиться по рисунку 60.
Корпус 18 втулки имеет фланец и конусную выточку для
посадки на хвостовик вала. В конусной выточке сделана
шпоночная канавка под стальную шпонку 14, предотвра-
10 Юным конструкторам аэросаней
143
щающую проворачивание корпуса втулки на конусе.
Посаженную на корпус втулку ступицы воздушного вин-
та 21 закрепляют между данцем корпуса и ответным
фланцем 20 стяжными болтами 19. Гайкой 16 и шайбой
15 втулку затягивают на хвостовике вала, предотвращая
ее соскакивание. Гайку 16, чтобы она случайно не отвин-
тилась, шплинтуют. Резьбу хвостовика и гайки жела-
тельно делать левую при правом вращении винта и пра-
вую при левом вращении. Гайки крепления ответного
фланца также контрят по кругу вязальной проволокой.
Любители, строящие аэросани с двигателем «ПД-10»
и «ПД-10М», часто затрудняются в решении вопроса о
креплении винта.
Очень просто, без сложных переделок, выполнил эту
конструкцию тов. Рейхерт из Целиноградской области
(рис. 71). Он закрепил винт непосредственно на маховик.
Ступицу винта 7 затянул между фланцами 6, посажен-
ными на три приваренные к маховику 1 шпильки 4. Кро-
ме того, винт центрируется специальной насадкой на валу
8 винта, которая одновременно является и креплением
маховика. Вал 8 наворачивается на резьбовой хвостовик
Рис. 71. Крепление воздушного винта к маховику двигателя
«ПД-10»: 1 — маховик; 2 — хвостовик коленчатого вала двига-
теля; 3 — шпонка; 4 — шпильки крепления винта; 5 — втулка;
6 — фланец; 7 — воздушный винт; 8 -- вал винта; 9, 10 — гайки;
11 — шайба.
о
Сечение по №
Рис. 72. Конструкция двухлопастного воз-
душного винта с металлической втулкой:
1 — лопасть винта из листового дюралю-
миния; 2 — резьбовой хвостовик; 3 —
втулка; 4 — контргайка; 5 — винты креп-
ления допасти к резьбовому хвостовику.
коленчатого вала 2 и заменяет снятую оттуда гайку
крепления маховика.
Сам вал 8 винта также крепит втулку винта навин-
ченными на его резьбовой хвостовик гайками 9. После
установки винта гайку крепления шплинтуют, а гайки
на шпильках контрят между собой, по кругу, мягкой вя-
зальной проволокой.
На аэросанях «ГГАТ-3», снабженных стальным вин-
том из 8-миллиметровой полосовой стали, втулка винта
представляла собой конструкцию, показанную на рисун-
ке 49.
Втулка двухлопастного винта (рис. 72) сделана из
круглого дюралюминия. Она имеет резьбовые отверстия
для ввертывания хвостовиков лопастей. Такая конст-
рукция позволяет при небольшом ее изменении сделать
втулку пригодной для крепления на ней трех и четырех
лопастей.
Для воздушных винтов с поворотом лопастей на ме-
сте, предназначенных для двигателей мощностью до
100—150 л. с., делают металлические разрезные втулки
с зажимом в них лопастей сгяжными болтами или хому-
тами на болтовой стяжке.
При установке винта на вал необходимо проверить
винт на отсутствие биения лопастей. Проверку произво-
дят замером зазора между лопастями и каким-либо
предметом при проворачивании винта.
Биение винта не допускается, так как оно вызывает
тряску, вибрации и вредно влияет на всю конструкцию
машины.
Конструкции воздушных винтов
Воздушные винты, как и другие элементы аэросаней,
могут изготовляться из различных материалов — древе-
сины, стеклопластика, дюралюминия, стали. Применяе-
мый материал в значительной степени влияет на конст-
руктивное выполнение винта. Кроме того, и сам винт
может конструктивно выполняться различно.
Еще большие конструктивные особенности имеют
винты с поворотными лопастями, с реверсом, и винты-
автоматы, в которых изменение углов установки лопас-
тей производится автоматически в зависимости от режи-
ма работы двигателя и нагрузки, воспринимаемой вин-
148
том. Такие воздушные винты, хотя и сложны по своей
конструкции и тяжелее по весу, все больше и больше
получают распространение на аэросанях.
Следует отметить, что винты с металлическими лопа-
стями более выгодны. В эксплуатации они значительно
долговечнее и надежнее. Практика показала, что при
движении на аэросанях по мелкому кустарнику, по ка-
мышам или в лесу при низко нависших ветвях деревьев,
металлические, стальные винты свободно прорубают себе
дорогу, причем на рабочей кромке их лопастей даже не
остается выбоин. В таких условиях деревянный винт,
даже с металлической оковкой концов лопастей, без-
условно, разлетелся бы на части, так как для его полом-
ки достаточно удара по ветке толщиной 8—10 мм.
Аэросани «НКЛ-16» и «НКЛ-26», продолжительно
эксплуатировавшиеся на перевозке почты, однИхМ из ос-
новных недостатков имели частую поломку деревянных
воздушных винтов, окованных латунью. Попадание в
винт отскакивающих от лыж льдинок (при движении
аэросаней по речным трассам) приводило к появлению
глубоких вмятин и поломкам концов лопастей.
На металлических винтах можно применять более
тонкие профили дужек, которые значительно выгоднее с
аэродинамической точки зрения. За счет этого с метал-
лического винта при всех равных условиях можно снять
большую тягу. Кроме того, он может работать с более
высокими окружными скоростями, что также повышает
тяговое усилие.
В остальном различие винтов касается узла закреп-
ления лопасти во втулке винта и конструкции самой
втулки.
Конструктивно наиболее прост металлический, сталь-
ной винт, изготовленный из. полосовой стали.
Такой винт был установлен на аэросанях «ГГАТ-3»
конструкции М. В. Веселовского. На аэросанях
Ф. М. Маслова (см. рис. 23) был .поставлен стальной
сварной винт, изготовленный из более тонкого материала
и усиленный наваренной пластиной-втулкой.
Тов. Яковенко из города Химки, Московской области,
сделал для своих аэросаней винт из 3-миллиметрового
листового дюралюминия с регулируемыми на месте лопа-
стями (см. рис. 72). Это позволяло ему при необходимо-
сти (на более тяжелой дороге или при движении против
149
Рис. 73. Реверсивный воздушный винт аэросаней «Ка-36» в ра-
зобранном виде: 1 — корпус втулки винта; 2 —болт; 3 — шай'-
ба контровочная; 4 — гайка; 5 — крышка; 6 — болт; 7 — шай-
ба; 8 — траверса управления поворотом лопасти; 9 — шпонка;
10 — упор угла реверса; 11 — шплинт; 12 — гайка; 13 — шай-
ба сферическая; 14 — противовес; 15 — болт противовеса;, 16 —
лопасть винта; 17 — груз балансировочный; 18 — шайба;' 19 —
шайба крепежная; 20 — манжета; 21 — сепаратор; 22 — ша-
рики подшипника; 23 — сухарь; 24 — стакан; 25 — втулка
контровочная; 26 кольцо стопорное; 27 — винт натяга; 28 —
пята; 29 — шпонка; 30 — дно стакана.
ветра) изменять угол установки лопастей и тем самым
получать более выгодный винт для данных конкретных
условий движения. В этом винте лопасти ввинчиваются
во втулку на резьбе и контрятся шлицевыми гайками.
Винты с изменяемым углом атаки лопастей и пере-
водом их в положение реверса конструктивно выпол-
няются в различных вариантах. Один из них показан на
рисунке 73.
СИСТЕМЫ, ОБСЛУЖИВАЮЩИЕ ДВИГАТЕЛЬ
Работа двигателя внутреннего сгорания невозможна
без вспомогательных систем, обеспечивающих во время
его эксплуатации смазку, подачу топлива, охлаждение
и т, п.
В начале раздела «Винтомоторная установка» мы
уже говорили о некоторых требованиях, предъявляемых
к работе отдельных систем. Здесь же мы познакомим вас
с их конкретным конструктивным оформлением для лю-
бительских аэросаней.
Система охлаждения
Эта система предназначена для обеспечения нормаль-
ных температурных режимов двигателя при постоян-
но меняющихся режимах и наружных температурах воз-
духа.
Большинство двигателей, используемых на аэроса-
нях, имеет воздушное охлаждение. Съем тепла осущест-
вляется с оребрения цилиндров и в значительно
меньшей степени с других поверхностей двигателя —
картера, масляного поддона и др. Наиболее теплона-
пряженным местом в двигателях являются головки ци-
линдров и цилиндры в зоне их оребрения.
Естественно, чем интенсивнее обдув цилиндров воз-
духом и чем ниже его температура, тем охлаждение ци-
линдров будет лучше.
В то же время при очень низких температурах и боль-
ших скоростях движения возможно переохлаждение
двигателя, оказывающее на него не менее вредное влия-
ние, чем перегрев.
151
Рис. 74. Подача воздуха к цилиндру двигателя, установленному
внутри корпуса аэросаней: 1 — направляющий щиток, 2 — не-
подвижный воздушный патрубок; 3 — отверстие в стенке кор-
пуса; 4 — подвижный регулируемый патрубок.
Поэтому для поддер-
жания нормальных темпе-
ратурных режимов и воз-
можности их регулирова-
ния на двигатели устанав-
ливают капоты, а на ци-
линдры — дефлекторы.
В капоте делают специ-
альные створки-жалюзи,
с помощью которых уве-
личивают или уменьша-
ют количество воздуха,
поступающего на охлаж-
дение двигателя.
При верхнем располо-
жении двигателя обеспе-
чение обдува цилиндров
не представляет трудно-
стей, наоборот, здесь его
надо помещать в капот
для защиты от пере-
охлаждения.
При установке двига-
Вход Воздуха
Рис. 75. Установка дефлектора
теля внутри корпуса аэро- на цилиндр двигателя
саней (рис. 74) обычно на
бортах машины делают воздухозаборники с регулируе-
мыми заслонками. Внутри же корпуса монтируют щитки,
направляющие поступающий воздух на головки цилинд-
ров. При этом надо, конечно, позаботиться и об отводе
воздуха из корпуса.
Во всех случаях на оребрение цилиндров нужно ста-
вить дефлекторы (рис. 75). Они обеспечивают равно-
мерность охлаждения цилиндра.
На аэросанях с автомобильными двигателями, имею-
щими водяное охлаждение, система выполняется анало-
гично автомобильной, с установкой водяного радиатора.
Радиатор на аэросанях может быть установлен значи-
тельно меньшей площади, но должен иметь хорошо при-
гнанные жалюзи, обеспечивающие невозможность его
замораживания.
Выхлопная система и подогрев воздуха
на входе в карбюратор
Конструкция выхлопных патрубков оказывает суще-
ственное влияние на работу двигателя и его мощность.
Длинные и извилистые выхлопные коллекторы, установ-
ка глушителей. звука выходящих выхлопных газов со-
здают значительное сопротивление, ухудшают продувку
камер сгорания и их заполнение свежей горючей сме-
сью. От этого мощность двигателя уменьшается.
Выхлопные патрубки желательно делать короткими,
с небольшим расширением их к концу или с косым сре-
зом. Располагать их следует так, чтобы встречный ветер,
обтекая их, создавал некоторое разрежение и как бы
отсасывал газы из цилиндра. Такая их установка улуч-
шает работу двигателя и дает возможность, хотя и не-
значительно, увеличить его мощность. Кроме того, по-
вышению мощности способствует и тщательная поли-
ровка внутренних поверхностей выхлопных каналов и
патрубков.
Для того чтобы уменьшить шум выхлопа, на конце
выхлопного патрубка, за 100—150 мм до его обреза, на-
до просверлить отверстия диаметром 2—3 мм с посте-
пенным увеличением их количества к обрезу патрубка.
Наличие таких отверстий позволяет плавно снизить
давление выхлопных газов в патрубке, смешать их с хо-
лодным воздухом и значительно уменьшить их хлопок
на выходе из патрубка.
Тепло выхлопных патрубков целесообразно исполь-
зовать для подогрева воздуха на входе в карбюратор.
Мы уже говорили, что подача в карбюратор воздуха низ-
кой температуры значительно ухудшает испарение топ-
лива в карбюраторе и снижает мощность двигателя.
Нормальной температурой воздуха на всасывании счи-
тается плюс 20°.
Простейшим приспособлением для подогрева воздуха
является установленный вокруг выхлопного патрубка
кожух, из-под которого и подают в карбюратор воздух,
нагревшийся о патрубок. Но такая схема не имеет регу-
лировки. В оттепель двигатель при подобной схеме будет
терять мощность из-за большого нагрева воздуха и ухуд-
шающегося при этом наполнения камеры сгорания све-
жей рабочей смесью. Поэтому желательно, чтобы на
154
кожухе подогрева имелась заслонйа, позволяющая при
необходимости подавать на всасывание смесь подогре-
того и холодного воздуха.
Мы не советуем наглухо приваривать кожух к вы-
хлопному патрубку. Это, как правило, создает «застой-
ные мешки», в которых почти нет движения воздуха, что
приводит к местному перегреву и прогоранию патрубка.
В эксплуатации такой дефект патрубка может вы-
звать пожар мотоустановки, так как раскаленные вы-
хлопные газы будут попадать во всасывающую полость
карбюратора.
На автомобильных двигателях, имеющих не отдель-
ные выхлопные патрубки, а объединенный коллектор,
можно подавать воздух в карбюратор аналогично при-
веденному выше, но целесообразнее и менее опасно в
пожарном отношении брать воздух, прошедший через
радиатор.
Масляная система
Масляная система предназначена для обеспечения
смазки трущихся деталей кривошипно-шатунного меха-
низма и других подвижных деталей. В зависимости от
типа и конструкции двигателя масляная система может
выполняться различно.
На маломощных, как правило, двухтактных двигате-
лях масляная система практически отсутствует. Масло
для смазки деталей двигателя подмешивается к,топливу
в количестве 10—12% по весу. Этого вполне достаточно,
чтобы обеспечить смазку всех деталей двигателя.
На двигателях большей, мощности смазка осущест-
вляется разбрызгиванием масла, заливаемого в нижний
картер-поддон двигателя.
На некоторых двигателях применяется комбиниро-
ванная система — часть деталей смазывается разбрыз-
гиванием, а часть наиболее ответственных деталей сма-
зывается под давлением. При такой схеме смазки в ниж-
нем поддоне устанавливается механический масляный
насос, который подает масло по трубкам и специальным
масляным каналам, высверленным в картере и деталях
двигателя, к трущимся поверхностям. Часть же деталей
смазывается масляным туманом, образующимся при
разбрызгивании масла.
155
На авиационных двигателях преобладает масляная
система под давлением. Эта система смазки состоит из
двух систем — внутренней и внешней. Внутренняя си-
стема включает в себя масляный насос, трубопроводы и
масляные каналы, расположенные внутри двигателя.
Масляный насос подает масло по трубкам и каналам ко
всем деталям, подлежащим смазке. Масло после про-
хождения по смазываемым поверхностям стекает в спе-
циальный маслосборник. Из маслосборника горячее ма-
сло откачивается вторым масляным насосом или второй
ступенью насоса во внешнюю масляную систему, кото-
рая предназначена для хранения и охлаждения необхо-
димого запаса масла, обеспечивающего работу двига-
теля на протяжении заданного времени.
Внешняя масляная система состоит из масляного ра-
диатора, проходя через который масло охлаждается, ма-
сляного бака и трубопроводов, соединяющих бак, ра-
диатор и двигатель, то есть подключающих внешнюю
систему к внутренней.
В зависимости от теплонапряженности двигателя ино-
гда во внешней масляной системе можно обойтись без
радиатора (двигатели серии «М-11»). Но в этом случае
сам масляный бак должен быть устроен так, чтобы он
обеспечивал охлаждение масла. Для этого в его внут-
ренней части делают специальные лотки для разлива на
них горячего масла. Лотки одновременно служат и для
пеногашения, так как откачиваемое из двигателя масло
обычно сильно вспенено — смешано с воздухом.
При сильных морозах необходимо постоянно контро-
лировать температуру масла и следить за масляным ра-
диатором, чтобы не заморозить в нем масло. Для регу-
лирования температуры масла на масляном радиаторе
устанавливают створчатые жалюзи, управляемые с мес-
та водителя.
Для контроля температуры масла на трубопроводе,
подводящем масло к двигателю, устраивают специаль-
ный масляный карман, в который вставляют термометр.
Масляный термометр состоит из приемника, провода и
указателя, расположенного на доске приборов.
Водитель, следя по указателю за температурой *масла
и изменяя положение створок жалюзи, может регулиро-
вать степень его охлаждения и поддерживать рекомен-
дуемый для данного двигателя температурный режим.
156
На длительных стоянках рекомендуется сразу же
после выключения двигателя сливать масло из системы.
При запуске двигателя, после его разогрева, в масля-
ную систему заливают нагретое до 85—90° масло. За-
ливку производят через чистую специально «масляную»
воронку с мелкой сеткой.
Доводить масло до кипения нельзя, так как оно те-
ряет вязкость и для смазки двигателя уже будет непри-
годно.
После запуска двигателя водитель по манометру сле-
дит за давлением во внутренней масляной системе. Если
давления нет, это означает, что масло не поступает на
смазку основных трущихся поверхностей. Двигатель не-
обходимо остановить и выяснить причину неисправ-
ности.
При сильных морозах (до минус 35—40°) часто поль-
зуются маслом, разжиженным бензином. Это позволяет
не сливать его при стоянках.
На современных аэросанях «Ка-30» и «Север-2» пре-
дусмотрена специальная система разжижения. Суть ее
работы заключается в том, что за 3—5 минут до оста-
новки двигателя в масляную систему добавляется 8—
12% от веса масла бензина. Хорошо перемешанное с
бензином масло не загустевает на морозе. Это позволяет
при запуске холодного двигателя не беспокоиться, что
масло не будет поступать на смазку ответственных дета-
лей. Во время работы двигателя бензин из масла быстро
испаряется и не оказывает отрицательного влияния.
Система питания топливом
Топливная система на аэросанях состоит из бензи-
новых баков, в которых хранится бортовой запас бензи-
на, обеспечивающий аэросаням заданную дальность хо-
да, и вспомогательных агрегатов — кранов, фильтров и
трубопроводов, соединяющих баки и агрегаты с двига-
телем.
Легкие двигатели внутреннего сгорания (мотоциклет-
ные, автомобильные и авиационные) работают на бензи-
не. Сорта бензина подразделяются по его октановому
числу, и применение того или другого сорта зависит от
степени сжатия в цилиндрах данного двигателя.
157
Чем больше степень сжатия, тем выше должно быть
октановое число топлива. При заправке топливом (это
особенно относится к двигателям авиационного типа,
очень чувствительным к изменению сорта топлива) не-
обходимо проверить сорт бензина и убедиться, что он
соответствует двигателю аэросаней.
Следует учесть, что допускается применение топлива
с более высоким октановым числом, но не с более низ-
ким. В последнем случае двигатель будет детонировать,
то есть давать преждевременную вспышку топлива в ци-
линдре, что вызывает большие дополнительные нагрузки
на детали двигателя, снижает его мощность и долговеч-
ность.
В зависимости от типа двигателя и выбранной схемы
топливная система может быть выполнена с подачей
топлива самотеком или принудительно — насосом, дав-
лением воздуха и т. п.
Большинство маломощных двигателей рассчитаны на
подачу топлива самотеком. При этом бензиновый бак
располагается на 250—300 мм выше карбюратора. Есте-
ственно, что емкость такого бака должна быть неболь-
шой, чтобы не повышать центр тяжести аэросаней. На
аэросанях простейшего типа (см. рис. 4), имеющих ем-
кость бака 8—15 л и низкое или среднее расположение
двигателя, подобная установка бака приемлема. Но при
высоком расположении двигателя установленный сверху
бак делает машину некрасивой и, кроме того, требует
усиленного крепления.
Многие любители используют на аэросанях бензи-
новый бак от мотоцикла. При подаче бензина к карбю-
ратору самотеком бензиновый бак должен сообщаться с
атмосферой. Для этого в пробке заливной горловины
просверливают отверстие диаметром 2—3 мм. Для пре-
дохранения системы от засорения топливо на выходе из
бака должно проходить через фильтр-отстойник с мелкой
сеткой.
Если запас топлива превышает 10—15 л, то для сни-
жения центра тяжести машины рекомендуется его рас-
полагать как можно ниже. При этом подача топлива к
карбюратору может быть осуществлена или насосом, или
под давлением воздуха. jKpoMe того, надо учитывать
конструкцию карбюратора1. Если он не рассчитан на по-
дачу топлива под давлением, необходимо в систему взо-
158
дить расходный бачок и уже от него подавать топливо в
карбюратор самотеком. При этом, если подача топлива
из основного бака в расходный осуществляется насосом,
в расходном бачке делают переливную трубку и соеди-
няют ее с основным баком. Расходный бачок рассчитан
на 3—5 л. Поступающее излишнее топливо сливается по
переливной трубке обратно в основной бак.
Для подачи топлива из основного бака обычно ис-
пользуют автомобильные диафрагменные насосы (см.
рис. 54) с приводом от вращающейся кулачковой шайбы.
При подаче топлива механическим насосом бак также
не должен закрываться герметично, так как с уменьше-
нием количества топлива будет образовываться разре-
жение, и бензин перестанет поступать в насос. Следует
знать, что насосы имеют высоту нагнетания не более
1,2—1,5 м и перед началом работы требуют заливки их
топливом. На линии нагнетания насосы создают избы-
точное давление, равное 0,2—0,5 атм.
При подаче топлива под давлением бензиновый бак
должен быть герметично закрыт пробкой с хорошей ре-
зиновой прокладкой. Избыточное давление в баке может
создаваться ручным воздушным насосом. Такая схема
подачи воздуха в бак осуществлена на аэросанях
«ОСГА-4». Но она имеет тот недостаток, что водитель
должен периодически подкачивать воздух и постоянно
следить за давлением в баке по показаниям специаль-
ного манометра.
Более оригинально осуществляет подачу топлива на
своих аэросанях тов. Синицын из Воронежской области.
Он соединил герметично закрытый бак трубкой с внут-
ренней полостью картера двигателя «ПД-10». Трубка
подключена к штуцеру спускного отверстия картера через
шариковый обратный клапан-редуктор, отрегулирован-
ный на 0,4—0,5 атм. Преимущество этой схемы заклю-
чается в том, что давление воздуха в баке автоматиче-
ски поддерживается на постоянном уровне.
Некоторые любители осуществляют подачу топлива
насосом диафрагменного типа (см. рис. 7 и 54), застав-
ляя его работать за счет колебания давления во внут-
ренней полости картера двигателя. В этом случае бен-
зиновый бак должен быть соединен дренажным отвер-
стием с атмосферой.
При заправке топлива необходимо следить, чтобы в
159
бак не попадал снег и лед. Наиболее частой причиной
отказов в подаче топлива является засорение трубопро-
водов снегом и льдом.
В случае образования ледяной пробки отогревать тру-
бопровод можно только горячей водой. Применять от-
крытое пламя категорически запрещается.
Система запуска двигателя
Многие любители осуществляют запуск двигателя
контактным способом, то есть проворачиванием колен-
чатого вала рукой за воздушный винт. Такой способ
представляет собой большую опасность. Малейшая не-
осторожность, неловкое или неточное движение — и мо-
жет произойти несчастье. Вот почему запуск двига-
теля путем проворачивания винта рука-
ми категорически запрещается.
Если на аэросанях нет специальной системы запуска
в виде электрического, воздушного или механического
приспособления, то рекомендуется использовать систе-
му внешнего пуска, предложенную в свое время В. Сте-
пановым.
Приспособление (рис. 76) безопасно и позволяет
даже одному человеку производить запуск двигателя с
большой интенсивностью, что очень важно при низких
температурах.
Приспособление состоит из резинового шнурового
амортизатора 3, имеющего на конце сшитый из брезента
или плотной материи небольшой колпачок треугольной
формы, надеваемый на лопасть воздушного вин<га. На
расстоянии / на шнуре укрепляют веревочную петлю 2.
При пуске двигателя на винт надевают эту петлю, а по-
том на конец лопасти набрасывают колпачок. От петли
на расстояние 1,5—2,0 м идет амортизационный шнур,
а дальше на 3—5 м толстая веревка 4.
При запуске под лыжи аэросаней надо подложить
колодки. Это особенно важно, когда запуск производит
один человек. Колодки будут предохранять, машину от
самопроизвольного страгивания с места. Амортизацион-
ный шнур постепенно растягивается производящим за-
пуск человеком. При этом веревочная петля скользит по
лопасти и за счет своей длины h образует между лопас-
160
Рис. 76. Приспособление для безопасного пуска двигателя с по-
мощью резинового амортизационного шнура / — войлочная об-
шивка; 2 — веревочная петля; 3 — амортизационный резиново-
тканевый шнур; 4 — трос, а — деталь крепления петли; б —
схема надевания приспособления на винт
тями винта и шнуром угол а. Когда петля дойдет до кон-
ца лопасти и соскочит с нее, растянутый амортизатор с
силой провернет винт. Обычно при включенном зажига-
нии и предварительно разогретом до пусковой темпера-*
туры двигателе одного такого проворачивания винта
достаточно для запуска двигателя.
Величина раскручивания винта зависит от упругости
(диаметра) амортизационного шнура и от расстояния I
между колпачком и веревочной петлей. Чем меньше это
расстояние, тем сильнее придется растягивать шнур и
тем интенсивней будет проворачивание двигателя, и на-
оборот. Для того чтобы петля легче скользила по ребру
допасти, ее можно обшйть войлоком или кожей /.
Тём не менее при конструировании аэросаней жела-
тельно предусмотреть бортовые средства запуска двига-
теля.
Почти все мотоциклетные двигатели имеют для за-
11 Юным конструкторам аэросаней
161
пуска приспособление — кик-стартер. Это приспособле-
ние совместно со сцеплением позволяет производить за-
пуск с выключенным воздушным винтом. Подобная
установка (рис. 54), несмотря на некоторое увеличение
веса аэросаней, должна быть рекомендована, так как
она обеспечивает безопасный запуск двигателя.
На аэросанях с двигателями «ПД-10» и «ПД-10М»
оригинальное пусковое приспособление предложил ин-
женер Л. Мисаев. Он установил между ступицей махо-
вика (рис. 77) и втулкой воздушного винта шкив 2 с
вырезом для закладки в него узла заводного ремня 5.
Для того чтобы при пуске не стоять в плоскости враще-
ния винта, он предусмотрел установку ролика 6, через
который проходит заводной ремень.
Перед запуском заводной ремен^ закладывают узлом
в вырез пускового шкива, наматывают на него, пере-
брасывают через ролик и пропускают вперед. Запуск
производят сильным рывком за пусковой ремень 5. При
этом запускающий располагается на значительном рас-
стоянии от воздушного винта.
Рис. 17. Принципиальная схема пускового устрой-
ства на аэросанях конструкции Л. Мисаева: 1 —
воздушный винт; 2 — шкив на мгховике двигателя;
3 — двигатель «ПД-10» с цилиндром «ИЖ-49»; 4 —
магнето; 5 — пусковой ремень; 6 — ролик.
Автомобильные двигатели обычно снабжены элек-
трическим стартером, работающим от аккумуляторов.
Снимать его для облегчения веса машины при установ-
ке двигателя на аэросани не следует.
Управление двигателем
Водитель аэросаней должен иметь возможность в за-
висимости от дорожных условий или по желанию изме-
нять режим работы двигателя, увеличивая или уменьшая
тем самым тяговое усилие винта. Для этого на аэросанях
устанавливают вспомогательные системы управления.
Тип машины, ее двигатель, а также предъявляемые
к аэросаням требования определяют и количество си-
стем управления.
Основным управлением двигателя считается управ-
ление дроссельной заслонкой карбюратора. Это управ-
ление осуществляют, как и на автомобиле, ножной пе-
далью. Значительно реже устанавливают сектора, на-
подобие самолетных (см. рис. 40).
Практика эксплуатации аэросаней показала, что
удобнее и безопаснее пользоваться ножной педалью, а
не ручным сектором. При ручном секторе газа водителю
для изменения режима работы двигателя приходится
снимать одну руку со штурвала, что во время движения,
особенно на плохих дорогах, недопустимо. Как раз на
плохих дорогах водителю и необходимо часто изменять
режим работы двигателя, иногда буквально не снимая
руки с сектора газа. Осуществлять же управление аэро-
санями одной рукой на сложной трассе невозможно.
На многих любительских маломощных аэросанях
управление выполняется, как на мотоцикле, вращением
рукоятки на руле (рис. 78).
Передача усилия от педали или ручного сектора на
рычаг дроссельной заслонки в преобладающем большин-
стве осуществляется тросом диаметром 0,8—1,0 мм, иду-
щим по роликам.
Обычно управление дроссельной заслонкой односто-
роннее, то есть осуществляется одним тросом, а обрат-
ный ход дроссельной заслонки и педали обеспечивается
пружинами.
Принцип работы. управления следующий. Нажимая
п*
163
Рис, 78. Устройство управления дроссельной заслонкой
карбюратора на руле мотоциклетного типа.
педаль или передвигая рычаг газа по сектору на себя,
водитель открывает дроссельную заслонку карбюратора,
увеличивая тем самым обороты коленчатого вала двига-
теля, мощность и тяговое усилие винта и .получая воз-
можность увеличивать скорость движения аэросаней.
Отпуская педаль пли передвигая рычаг управления от
себя, наоборот, закрывает дроссельную заслонку, сни-
жая скорость движения машины.
Управление дроссельной заслонкой от вращающейся
на руле рукоятки обычно осуществляется стальной про-
волокой, помещенной в гибкую оболочку или тонкую
трубку.- Поэтому надо обеспечить хорошее (без крутых
перегибов) закрепление оболочки или трубки с тем, что-
бы при натяжении проволоки они не «дышали», так как
это ухудшает чувствительность управления. Не следует
смазывать внутреннюю полость трубки или оболочки;
На морозе смазка загустеет и может явиться причиной
заедания проволоки.
Для систем управления применяют специальные мяг-
кие тросы и ролики соответствующих диаметров.
164
Кроме управления дроссельной заслонкой карбюра-
тора. на аэросанях имеется н еще ряд управлений агре-
гатами винтомоторной установки. Эти управления в
принципе выполняются аналогично с передачей усилия
от рычага или педали к конечному рычагу агрегата при
большой длине коммуникаций — тросами, переброшен-
ными через ролики, а при небольших расстояниях до
агрегата — проволокой, помещенной в трубке или мяг-
кой оболочке, и значительно реже трубчатыми тягами.
Тросовое управление может быть односторонним и двух-
сторонним.
Управление такими агрегатами, как жалюзи двига-
теля и масляного радиатора, заслонка подогрева воз-
духа на входе в карбюратор, сцепление, опережение за-
жигания (если оно не автоматическое) и управление по-
жарным краном, то есть управление агрегатами разового
действия, осуществляется по односторонней схеме с уста-
новкой пружин для обратного хода. Управление же ша-
гом воздушного винта и ввод его в реверс обязательно
выполняются по двухсторонней схеме без пружин, так
как на этих агрегатах необходимо иметь ряд промежу-
точных положении, четко фиксируемых рычагами
управления.
Очень важно размещение рычагов управления и пе-
далей в кабине водителя. Водитель должен иметь воз-
можность свободно, без затруднения, дотянуться рукой
до каждого из рычагов.
Моторное электрооборудование
К моторному электрооборудованию относятся только
те электроагрегаты, которые обеспечивают запуск дви-
гателе и зажигание горючей смеси в цилиндрах. На
двигателе обычно устанавливается генератор, но он вхо-
дит в общую электросистему аэросаней.
Для обеспечения зажигания горючей смеси необхо-
димо подать на установленную в цилиндре двигателя
запальную электрическую свечу ток высокого напряже-
ния. На двигателях применяют две различные, системы:-
систему зажигания от магнето — агрегата, .вырабаты-
вающего ток высокого напряжения, и систему батарей-
ного зажигания от установленных на аэросанях аккуму-
165
ляторных батарей и индукционной катушки, вырабаты-
вающей ток высокого напряжения.
Иногда параллельно с магнето устанавливают «пус-
ковую» индукционную катушку, назначение которой —
усилить образование мощной искры на свече во время
запуска двигателя, когда из-за недостаточной скорости
вращения магнето не обеспечивает интенсивного искро-
образования для воспламенения смеси.
Большинство мотоциклетных и автомобильных дви-
гателей работают от батарейной системы зажигания, и
только незначительная часть маломощных двигателей
(до 6—8 л. с.) работают от магдин — маховичного маг-
нето. Авиационные двигатели и иногда используемые
любителями лодочные, в том числе и пусковые трактор-
ные двигатели «ПД-10» и «ПД-10М», работают от маг-
нето.
На рисунке 79 представлена принципиальная схема
зажигания двухцилиндрового двигателя. На схеме жир-
ными линиями показана проводка, используемая от мо-
тоцикла, а пунктирными — присущая только аэросаням.
В отличие от мотоциклетной однопроводной электро-
схемы на аэросанях применяют двухпроводную, то есть
провода не подсоединяют на массу, как на мотоциклах
и автомобилях.
На схеме видно, что источником тока является ак-
кумуляторная батарея. От нее при вставленном в замок
зажигания ключе ток идет по направлению стрелки Б
к прерывателю 4 и через его замкнутые контакты про-
ходит в первичную обмотку катушки зажигания 2. При
замкнутых контактах прерывателя ток из катушки за-
жигания возвращается в аккумулятор, к его минусово-
му контакту-клемме. Проходя по первичной обмотке, ток
создает вокруг нее магнитное поле. Если прервать про-
хождение тока в первичной обмотке, разомкнуть кон-
такты прерывателя, то ток в первичной обмотке исчез-
нет. Исчезнут и магнитные силовые линии. Прерыватель
постоянно то замыкает, то размыкает контакты. Благо-
даря этому возникающее и исчезающее магнитное поле
будет пересекать витки вторичной обмотки катушки за-
жигания, индуктируя в ней ток высокого напряжения.
В каждом витке вторичной обмотки будет появляться
электродвижущая сила, величина которой пропорцио-
нальна скорости уменьшения числа силовых линий,
166
Рис. 79. Принципиальная схема электрооборудования аэросаней с двигателем «М-72»:
1,8-— габаритные огни; 2 — катушка зажигания; 3 — конденсатор; 4 — прерыва-
тель; 5, 15 — предохранители; 6 — запальная свеча; 7 — провод высокого напряже-
ния с наконечником на свечу; 9 — генератор; 10 — аккумулятор; 11 — реле-регуля-
тор; 12 — ключ зажигания; 13 — фара; 14 — центральный переключатель; 16 пе-
реключатель фары; 17 — звуковой сигнал; 18 — кнопка звукового сигнала. Буквами
Ш, Я и Б обозначены клеммы генератора и регуляторной коробки.
проходящих через виток. Вторичная обмотка состоит из
15000—18000 витков, поэтому в ней и возникает ток
высокого напряжения — 12000—16000 в.
С конца вторичной обмотки по проводу высокого на-
пряжения ток поступает на побегушку распределителя и
оттуда, в зависимости от положения побегушки, на свечу
правого или левого цилиндра двигателя. Между запаль-
ными электродами электроевечи ток проскакивает через
воздушный зазор в виде искры высокого напряжения , и
поджигает рабочую смесь в камере"сгоранпя.
Корпус прерывателя может несколько смещаться, по-
зволяя принудительно или автоматически сдвигать кон-
такты по отношению стабильного положения побегуш-
ки. Это дает возможность регулировать опережение за-
жигания, которое по мере увеличения оборотов коленча-
того вала должно быть более ранним.
Следует учесть, что от правильности установки опе-
режения зажигания в значительной степени зависит
мощность двигателя.
Пусковая индукционная катушка работает от акку-
мулятора. Она имеет собственный, то есть смонтиро-
ванный в одном корпусе с катушкой, элекромагнитный
прерыватель. Катушка работает кратковременно, не бо-
лее 30—50 сек, только при запуске двигателя. Включает-
ся она кнопкой или нажимным тумблером, чтобы по рас-
сеянности водитель не оставил ее включенной. При
нажатии на кнопку ток низкого напряжения от аккумуля-
тора поступает в первичную обмотку катушки. Одновре-
менно он поступает и в обмотку электромагнитного кла-
пана и намагничивает его сердечник, который притяги-
вает к себе молоточек прерывателя, размыкая тем самым
первичную обмотку. Во вторичной же обмотке, как и в
предыдущем случае, индуктируется ток высокого напря-
жения. Он поступает на побегушку распределителя и по
проводу высокого напряжения — на свечу цилиндра.
Пусковая катушка делает до 800 размыканий первич-
ной обмотки в секунду, и поступающий от нее на свечу
ток высокого напряжения обладает большой интенсив-
ностью. Это и обеспечивает достаточно сильную искру
на электродах свечи даже в том случае, когда двигатель
не проворачивается. Необходимо быть очень внима-
тельным к кнопке или тумблеру пусковой катушки, так
как случайное нажатие их может вызвать непредвиден-
168
Рис. 80. Схема зажигания двигателя «М-11» с включением индук*
ционной пусковой катушки: 1 — переключатель магнето; 2 — маг*
нето .правое; 3 — индукционная катушка; 4 — аккумулятор; 5 —
кнопка включения катушки; 6 — общий сетевой выключатель; 7 —
предохранитель; 8 — распределитель магнето; 9 — магнето левое.
ный запуск двигателя. Чтобы этого не произошло, кнопку
или тумблер помешают под красный предохранитель-
ный колпачок, который при запуске приподнимают.
Зажигание от магнето работает следующим обра-
зом. Магнето — самостоятельный электрический агре-
гат, вырабатывающий ток низкого и высокого напряже-
ния. Оно приводится во вращение (обычно вращается
его якорь) от двигателя через зубчатую передачу. При
169
вращении якоря, между полюсами магнитов в его обмот-
ке возникает переменный по величине и направлению
магнитный поток. За один поворот якоря магнитный
поток будет появляться и исчезать дважды. В первич-
ной обмотке, так же как и в индукционной катушке, бу-
дет возбуждаться переменный ток низкого напряжения.
Первичная обмотка имеет прерыватель, размещае-
мый на одном валу с якорем, который с помощью ку-
лачка, нажимающего на подвижный контакт прерыва-
теля, размыкает цепь. Размыкание контактов происходит
в тот момент, когда ток в первичной обмотке имеет наи-
большее напряжение. При исчезновении тока в первич-
ной обмотке во вторичной индуктируется ток высокого
напряжения. Этот ток, пройдя через контактную пла-
стинку на конце вторичной обмотки, через контакт вы-
сокого напряжения поступает на побегушку распредели-
теля и по проводу высокого напряжения подводится к
свече соответствующего цилиндра. Пробив искровой
промежуток запальной свечи, он поджигает находящую-
ся в цилиндре горючую смесь и по массе двигателя воз-
вращается в магнето. В магнето устанавливается кон-
денсатор, который защищает контакты прерывателя от
выгорания под действием токов самоиндукции.
Магнето вполне обеспечивает работу и запуск двига-
теля. Тем не менее в систему для большей надежности
запуска включают и пусковую катушку. На рисунке 80
представлена принципиальная схема зажигания авиа-
ционного двигателя «М-11».
Обычно систему зажигания и запуска включают в
общую электросхему аэросаней.
ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ АЭРОСАНЕЙ
Система электрооборудования аэросаней предназна-
чена для обеспечения работы электрических агрегатов,
установленных в различных вспомогательных системах
моторной установки, и для светового и приборного обо-
рудования.
В систему электрооборудования входят источники и
потребители тока, а также проводка, соединяющая все
электроагрегаты.
Источники тока
Источниками тока на аэросанях при неработающем
двигателе являются аккумуляторные батареи. При рабо-
тающем двигателе все электропитание автоматически
переключается специальной регуляторной коробкой на
генератор, входящий в комплектацию современных дви-
гателей.
Аккумулятор. Аккумуляторами называются ис-
точники электрической энергии, во время работы кото-
рых химическая энергия превращается в электрическую.
В зависимости от принятого напряжения в электросети
аэросаней они могут использоваться на 6, 12 или 24 в.
На аэросанях применяют стандартные мотоциклет-
ные или автомобильные свинцовые жидкостные аккуму-
ляторы по возможности большой емкости. Они состоят из
отдельных, соединенных между собой последовательно
секций, заключенных в бак батареи.
Емкость аккумулятора выражается в ампер-часах и
зависит от количества и размеров параллельно соеди-
ненных пластин и от температуры электролита.
С понижением температуры электролита емкость ак-
кумулятора значительно понижается. При номинальной
(расчетной) температуре плюс 25° емкость принимается
за 100%, при температуре плюс 5° емкость падает до
80%, при минус 10° — до 58%, при минус 20° — до 42%,
и т. д.
Устанавливаемые в электросхеме стандартные реле-
регуляторы не обеспечивают температурной корректи-
ровки напряжения зарядного тока, поступающего от ге-
нератора, что приводит аккумулятор к постепенной раз-
рядке. Поэтому необходимо тщательно следить за его на-
пряжением и периодически ставить на подзарядку.
При недостаточной плотности электролита аккумуля-
тор может во время длительных стоянок аэросаней за-
мерзнуть и выйти из строя. Поэтому необходимо поддер-
живать плотность электролита равной 1,30—1,32, а при
особо низких температурах (ниже минус 40°) — 1,34. На
ночь рекомендуется снимать аккумуляторы с аэросаней
и хранить в теплом помещении.
Генератор и реле-регулятор. Генератор —
электрическая машина, преобразующая механическую
энергию в электрическую.
171
Рис. 81. Принципиальная
схема простейшего реле-ре-
гулятора: / — электромаг-
нит; 2 — подвижный кон-
такт; 3 — неподвижный
контакт; 4 — сопротивле-
ние; 5 — пружина; 6 — об-
мотка возб> жден ия.
Работа генератора основа-
на на использовании электро-
магнитной индукции вращаю*
щейся обмотки якоря в маг-
нитном поле.
При вращении якоря, поме-
щенного между полюсами маг-
нита, его обмотка пересекает
магнитные силовые линии и
в ней индуктируется электри-
ческий ток. Он используется
во внешней сети для питания
потребителей тока, на подза-
рядку аккумуляторов и посту-
пает в обмотку полюсов для
возбуждения в них магнитно-
го потока. С увеличением чис-
ла оборотов якоря увеличи-
вается магнитное силовое по-
ле и напряжение постоянного
тока, вырабатываемого гене-
ратором. Поэтому генератор
должен работать совместно с реле-регулятором, служа-
щим для поддержания нормального напряжения на
клеммах генератора вне зависимости от его оборотов.
Реле-регулятор автоматически включает сопротивление в
цепь обмотки возбуждения, когда напряжение генера-
тора превышает установленный предел, или отключает
его от сети, если напряжение становится меньше, чем
напряжение аккумулятора, предупреждая разрядку ак-
кумулятора на генератор.
На рисунке 81 показана принципиальная схема про-
стейшего реле-регулятора напряжения. Он состоит из
электромагнита, якоря с подвижным контактом, непо-
движного контакта и сопротивления, включенного па-
раллельно контактам.
При работе генератора с небольшим числом оборо-
тов ток в обмотку возбуждения генератора проходит че-
рез замкнутые контакты регулятора. С повышением чис-
ла оборотов якоря .генератора усиливается намагничи-
вание сердечника .электромагнита, который, преодоле-
вая сопротивление пружины, притянет, якорь с подвиж-
ным контактом. Контакты разомкнутся, и ток в обмотке
172
возбуждения сможет пройти только через сопротивление.
Напряжение генератора при этом снизится. Это приве-
дет к снижению силы намагничивания сердечника элек-
тромагнита, вследствие чего пружина замкнет контакты,
и ток снова пойдет через них, минуя сопротивление. На-
пряжение на щетках генератора опять возрастет и весь
процесс повторится.
Частое замыкание и размыкание контактов и поддер-
живает напряжение постоянным. Для повышения чув-
ствительности реле-регулятора к различным условиям ра-
боты генератора в более совершенных конструкциях име-
ются дополнительные обмоткй, сопротивления и т. п.
Потребители тока и схема электрооборудования
Вырабатываемая источниками тока электроэнергия
используется, как мы уже говорили, для питания различ-
ных агрегатов и осветительных приборов.
На рисунке 82 изображена схема электрооборудова-
ния легких аэросаней с двигателем «ИЖ-49». В ней ис-
пользованы все электроагрегаты, установленные на мо-
тоцикле.
Схема электрооборудования мотоцикла принципиаль-
но не изменяется, только все точки схемы, присоединяе-
мые на мотоцикле к «массе», на аэросанях, имеющих
деревянный корпус, соединяются проводами и подклю-
чаются к положительному зажиму аккумуляторной ба-
тареи.
Из схемы видно, что собственно потребителей тока в
ней всего три (не считая обеспечение током системы за-
жигания двигателя) — это основная фара освещения с
двумя лампочками дальнего и ближнего света, габарит-
ные красный и зеленый огни, включенные вместо заднего
фонаря, и электрический звуковой сигнал. Все остальные
элементы схемы являются или агрегатами управления,
или проводниками тока.
Особое внимание на аэросанях следует уделять при-
борам наружного освещения. Установленные на аэроса-
нях фары должны обеспечивать в ночное время хорошую
видимость дороги. Нужно учитывать, что при движении
ночью бывает необходимо просматривать и окружающую
местность — берега, нависшие ветки деревьев и т. п. Для
173
Рис. 82. Схема электрооборудования аэросаней простейшего типа
с использованием электрооборудования мотоцикла «ИЖ-49»: 1 —
аккумуляторная батарея; 2 — конденсатор; 3 — генератор; 4 —
обмотка возбуждения; 5 — прерыватель; 6 — реле-регулятор;
7 — свеча зажигания; 8 — индукционная катушка; 9 — габарит-
ные огни (красный и зеленый) на ограждении воздушного винта;
10 — распределительная коробка; И — контрольная лампа;
12 — ключ зажигания; 13 — клеммы скользящих контактов;
14 — переключатель света; 15 — лампа дальнего света; 16 —
фара; 17 — лампа ближнего света; 18 — звуковой сигнал; 19 —
предохранитель.
этого аэросани снабжают подвижной поворотной фарой
или прожектором-искателем.
Необходимо следить за фокусировкой световых при-
боров, их чистотой и установкой ламп, соответствующих
данному оптическому элементу. Лампы с одинаковым
размером цоколя не всегда взаимозаменяемы. Кроме
различных характеристик и габаритов, их нить накали-
вания может оказаться не в фокусе рефлектора, что рез-
ко снизит освещенность дороги.
Для контроля за работой источников тока желатель-
на установка вольтметра и амперметра.
Все выключатели надо монтировать на специальном
электрощитке, располагаемом на доске приборов в непо-
средственной близости от водителя аэросаней. Электро-
174
щиток размещают обычно под левой рукой водителя с та-
ким расчетом, чтобы можно было до любого из выключа-
телей дотянуться рукой без напряжения.
Электропроводку производят морозостойкими элект-
ропроводами и прикрепляют к конструкции корпуса спе-
циальными изолированными хомутиками. Сечение прово-
дов выбирают по расчету.
СИСТЕМЫ ОТОПЛЕНИЯ И ВЕНТИЛЯЦИИ
Эти системы применяются на аэросанях, имеющих
корпус закрытого типа. Отопление кабины при постоян-
ной работе аэросаней в условиях низких температур
крайне необходимо. В теплой кабине водитель и пасса-
жиры чувствуют себя более свободно, их движения не
связаны громоздкой теплой одеждой.
Наилучшей отопительной системой являются специ-
альные бензиновые отопители, широко используемые на
автомобилях. Работают они на тех же сортах бензина,
что и двигатель. При установке этих отопителей необхо-
димо тщательно изолировать их выхлопные трубопроводы,
не допуская проникновения выхлопных газов в кабину.
Многие любители на своих аэросанях используют
для отопления выхлопные трубопроводы. При этом вы-
хлопные трубы от двигателя пропускают вдоль стен кор-
пуса внутри кабины. И хотя этим достигается достаточно
хороший обогрев, применять такую систему отопления не
следует. Она очень опасна в пожарном отношении, кро-
ме того, часто из-за плохой герметизации трубопрово-
дов и прорыва через уплотнения выхлопных газов по-
следние попадают в кабину, что приводит к тяжелым от-
равлениям водителя и пассажиров. К тому же длинные
и извилистые выхлопные трубы увеличивают противодав-
ление на выхлопе и приводят к потере мощности.
Во всех случаях использования любых отопительных
систем закрытый корпус аэросаней должен иметь венти-
ляционное устройство.
При установке на корпусе вентиляционных заборни-
ков воздуха не забывайте, что, кроме входных заборни-
ков, нужны и отсасывающие каналы, так как без них
вентиляции в кабине не будет.
175
ЭКСПЛУАТАЦИЯ АЭРОСАНЕЙ
Работа аэросаней проходит в большинстве своем при
низких температурах воздуха. Мы уже знакомили 'вас с
требованиями, которым в связи с этим должны отвечать
конструкция машины и ее отдельные узлы.
Дополнительно необходимо учитывать, что при дви-
жении аэросаней, не имеющих закрытой кабины, води-
тель. постоянно находится под обдувом встречного пото-
ка воздуха. Следовательно, желательна его защита от
ветра, в противном случае, как бы он ни был тепло одет,
он все равно будет мерзнуть.
На закрытых машинах ветровое стекло должно иметь
приспособление для очистки его во время движения —
стеклоочиститель.
Совершенно недопустимо выезжать на аэросанях, да-
же в короткие рейсы (5—10 км), при наличии каких-ли-
бо неисправностей.
Нужно помнить, что аэросани обычно движутся яо
малонаселенным районам, по бездорожью, там, где дру-
гие виды транспорта проехать не могут, и в случае по-
ломки или аварии трудно надеяться на получение быст-
рой помощи. Надо рассчитывать только на свои силы,
знания и смекалку.
При вынужденной остановке в пути не забывайте, что
застывший двигатель запустить на морозе без средств
внешнего разогрева почти невозможно.
Если двигатель имеет водяное охлаждение, необхо-
димо следить за тем, чтобы не заморозить радиатор. Же-
лательно систему охлаждения заполнять антифризом.
При запуске разогрев двигателя водяного охлажде-
ния надо производить водой с температурой не выше
плюс 80°. Причем сначала заливку воды производят с
открытыми сливными кранами, которые закрывают толь-
ко тогда, когда из них начнет вытекать горячая вода.
Техника безопасности
При проведении на аэросанях работ по их техниче-
скому обслуживанию и во время эксплуатации необхо-
димо соблюдать ряд предосторожностей, невыполнение
которых может привести к тяжелым последствиям.
176
Следует помнить, что воздушный винт, вращающийся
с большими оборотами, почти не заметен для глаза и
представляет собой большую опасность для окружаю-
щих. Водитель аэросаней обязан постоянно следить, что-
бы к аэросаням, на которых работает двигатель и вра-
щается воздушный винт, не подходили посторонние лица
и особенно дети.
Перед запуском двигателя (на аэросанях, не имею-
щих разобщения вала двигателя с валом винта — меха-
низма сцепления) засасывание в цилиндры первых пор-
ций горючей смеси обычно производится путем провора-
чивания коленчатого вала двигателя руками за воздуш-
ный винт — контактным способом.
Перед проворачиванием двигателя необходимо убе-
диться, что все тумблеры (выключатели электросистемы)
находятся в положении «выключено».
При заливке топлива и проворачивании двигателя од-
новременное выполнение каких-либо работ по электро-
оборудованию не допускается. Если двигатель горячий
(температура головок цилиндров выше плюс 50°), в це-
лях исключения возможности самопроизвольной вспыш-
ки горючей смеси в цилиндре заливка топлива и прово-
рачивание коленчатого вала двигателя за винт категори-
чески запрещается.
До запуска п опробования работы двигателя под лы-
жи надо подставить упорные колодки, предотвращающие
самопроизвольное страгивание аэросаней с места.
Категорически запрещается запуск двигателя кон-
тактным способом, то есть путем проворачивания колен-
чатого вала двигателя за винт руками.
Выезд аэросаней на трассу допускается при полной,
их исправности.
Не допускается выезд без ограждения воздушного
винта, с неисправным световым оборудованием, при на-
личии подтекания бензина и масла, при неисправностях
управления и ходовой части машины.
Движение аэросаней в черте населенных пунктов за-
прещается.
При движении по дорогам, при встречах с другими
видами механического или гужевого транспорта.— олень-
ими и собачьими упряжками — необходимо или объез-
жать их стороной по целийе, или при невозможности
объезда останавливаться и при необходимости выклю-
12 Юным конструкторам аэросаней 177
чать двигатель. Продолжать движение можно только по-
сле проезда встречных видов транспорта.
При обгоне впереди идущего транспорта или аэроса-
ней и при невозможности объезда обгон разрешается
производить, только убедившись, что водитель впереди
идущего транспорта видит, что его обгоняют. Следует
учитывать, что шум двигателя не всегда, особенно на
аэросанях, позволяет услышать звуковые сигналы маши-
ны, идущей на обгон.
Двигаясь по дорогам, водитель должен следить за
установленными дорожными знаками и подчиняться им
наравне с водителями автомобильного транспорта.
Надо быть особенно осторожным при движении по
незнакомой местности, следить за рельефом пути и появ-
ляющимися на нем препятствиями. Особенно опасно
движение по речным трассам, где возможны промоины,
полыньи, которые, будучи запорошены снегом, могут быть
незаметны для водителя.
Необходимо тщательно изучить предстоящий марш-
рут; опросить местных старожилов; на участках, вызы-
вающих подозрения, проверить состояние и толщину
льда.
У населенных пунктов нужно знать места стоков теп-
лой воды, где подмытый лед может быть непрочен.
При движении аэросаней по чистому льду совершен-
но недопустимо производить резкие, крутые повороты на
скорости. Это может привести к заносу и опрокидыва-
нию аэросаней. На чистом льду скорость движения дол-
жна снижаться до безопасной.
При движении по глубокому целинному снегу нужно
внимательно следить за его поверхностью. Иногда не-
большие его неровности показывают наличие под ними
торосов, пней и других опасных препятствий.
На аэросанях, построенных по трехлыжной схеме,
переезд канав и других подобных препятствий произво-
дится на малой скорости и обязательно под прямым уг-
лом, то есть поперек. При их переезде с острыми углами
на скорости машина может опрокинуться.
Правила личной гигиены
При езде на аэросанях надо обязательно пользовать-
ся темными очками.
Очень опасно обмораживание. Мерами, предупреж-
дающими обмораживание, являются:
1. Одежда едущих на аэросанях должна быть теплой
и легкой, не стесняющей движений.
2. Обувь не должна быть тесной и сильно затянутой
шнурками.
3. Носки и портянки должны быть чистыми, сухими
и крепкими, без грубых швов и заплат. Для большей
защиты ног от холода можно поверх носков обертывать
их газетной бумагой, но так, чтобы не было комков и
складок. Желательно иметь запасные носки и портянки.
4. Головной убор при сильном морозе и ветре должен
сидеть на голове плотно, чтобы под него не задувало,
уши следует закрывать.
5. Для защиты рук от холода лучше всего иметь ме-
ховые кожаные варежки. Нельзя браться голыми руками
за холодные металлические детали машины — можно
получить холодный ожог, очень болезненный и долго не
заживающий.
6. На аэросанях открытого типа в сильные морозы
для защиты лица желательно пользоваться маской из
мягкой чистой и плотной материи с вырезами для глаз,
закрытых темными очками. При слабых морозах можно
смазывать лицо гусиным, медвежьим или свиным салом.
12*
ПРИЛОЖЕНИЯ
I. Кривые зависимости тягового усилия, ходового веса
и качества аэросаней.
180
II. Номограмма для определения размеров лыж аэро*
саней: F — рабочая площадь лыжи; Ь — ширина лы*
жи; 13 — длина рабочей части лыжи.
181
III. Номограмма для подбора параметров воздушного вин-
та: N — мощность двигателя; D — диаметр винта (в л);
п — обороты воздушного винта; b/D — относительная
ширина лопасти.
182
IV. Воздушный винт диаметром 1,3 м правого враще-
ния для двигателя мощностью 10—12 л. с. при
2400—2600 об/мин (основные размеры).
Напрабление $Оа/е„„в
183
IVa. Сечения лопасти воздушного винта правого враще-
ния для двигателя мощностью 10—12 л. с.
184
V. Воздушный винт диаметром 0,994 м левого враще-
ния для двигателей <ИЖ-49» и «ИЖ-56® (без редук-
тора).
1&5
Va. Сечения лопасти воздушного винта левого
вращения для двигателей «ИЖ-49» и «ИЖ-56».
186
VI. Воздушный винт диаметром 1,45 м левого вра-
щения для двигателя мощностью 20—22 л. с. при
2500—2600 об/мин.
187
Via. Сечения лопасти воздушного винта левого
вращения для двигателей мощностью 20—22 л. с.
при 2500—2600 об/мин.
Плоскость стапеля
J88
VII. Воздушный винт диаметром 2,2 м правого вращения
для двигателя «М-72» при 1700 об/мин.
§
Форма конца лопасти
«--225
в-гм
S=M3
в'-Ш
Й-900
Углы fi дт> сечений о
ширина лопасти 8
Q)i4'zo'
фз'гз'
® 1‘30'
0)В”зв'
Mactumao ч2
и винта)
Оласкасть стапея»
Ось бинта
и сечений
8'825
©
й-660
©
R-43S
©
Й-330
VIII. Наиболее распространенные профили сечений лопасти
аэросанных винтов и таблицы для их построения.
О Ю 20 30 40 50 60 70 SO ЗО !ОО% О 10 го 30 40 50 БО 70 80 30 100%
[_________Хороа___________ ।
Профиль СШС-УН Профиль NACA'2309
ув У» h
1,25 2,10 1,55 3,65
3,10 2,03 5,13
5 9,59 2,59 7,13
V 5,62 2,81 8,93
10 6,92 3,03 9,95
15 7,57 3,29 10,81
20 в, 33 3,25 11,58
30 8,85 V* Ц99
90 8,66 3,00 11,66
50 7,91 2,89 10,75
60 6,71 2,69 9/10
70 5,07 2,93 7,50
80 3,59 1,98 5,37
90 1,73 1,21 2,99
95 0,90 0,69 1,59
100 0,08 0,08 0,16
Ун h
1,25 1,69 1,16 2,85
2,5 2,39 1,58 3,97
5 3,36 2,01 5,37
¥ 9,09 2,29 6,33
10 2,38 7,05
15 5,59 2,50 8,09
20 6,08 8,60
25 6,37 2,51 8,88
30 6,50 2,50 9,00
90 6,32 2,39 8,70
50 6,82 2/3 7,95
60 5,07 1,78 6,85
70 9,11 1,38 5,99
80 2,96 0,97 3,93
90 1,69 0,59 2,18
95 0,88 0,33 1,21
100 0 0 0
190
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение ..............................................
Снег и его свойства ...................................
На чем ездят зимой на Севере...........................
Аэросани ..............................................
С чего начинать постройку аэросаней? ..................
Общие советы юным конструкторам ....................
Типы аэросаней и их назначение .....................
Конструктивные схемы аэросаней .....................
Выбор двигателя ................................ •
Составление технического задания ......................
Расчет основных данных аэросаней ........................
Качество аэросаней .................................
Определение мощности двигателя и веса аэросаней ....
Вес конструкции ....................................
Коммерческая нагрузка ..............................
Определение запаса горючего и масла ................
Расчет дальности хода .......................... •
Определение основных размеров аэросаней ............
Определение габаритов аэросаней по ширине ..........
Определение размеров лыж и колеи ...................
Определение базы аэросаней .........................
Определение клиренса ...............................
Определение размера до оси винта ...................
Определение центра тяжести аэросаней ...............
О реакции воздушного винта и нагрузке на лыжи.......
Влияние центра тяжести на поперечную устойчивость
аэросаней при поворотах ............................
Компоновка аэросаней ..................................
Прочность конструкции ..............................
Сопротивление воздуха ..............................
Посадка водителя ...................................
Прочие вопросы компоновки ..........................
Конструкция основных узлов аэросаней ..................
Корпус аэросаней ...................................
Силовые узлы корпуса ...............................
Оборудование корпуса ...............................
Лыжи аэросаней .....................................
Передняя и задняя подвески лыж .....................
Управление аэросанями ..............................
Винтомоторная установка ...............................
Типы двигателей ....................................
Характеристики поршневых двигателей ................
Установка двигателя ................................
Передача на вал воздушного винта ...................
Установка воздушного винта .........................
Воздушный винт ........................................
Как образуется тяга ................................
Диаметр воздушного винта ...........................
Шаг воздушного винта ...............................
Выбор формы лопасти ................................
3
6
И
13
18
21
25
29
32
33
35
36
37
38
39
40
45
46
48
49
51
53
55
65
66
69
75
87
98
101
108
ПО
115
123
124
127
133
134
136
191
Число лопастей ................................... 137
Подбор воздушного винта по номограмме ............... —
Технология изготовления деревянного винта ......... 141
Крепление воздушного вицта ........................ 145
Конструкции воздушных винтов .................... 148
Системы, обслуживающие двигатель ..................... 151
Система охлаждения ................................... —
Выхлопная система и подогрев воздуха на входе
в карбюратор .................................... 154
Масляная система .................................... 155
Система питания топливом ......................... 157
Система запуска двигателя ........................... 160
Управление двигателем .............................. 163
Моторное электрооборудование ........................ 165
Электрооборудование аэросаней .......................... 170
Источники тока ..................................... 171
Потребители тока и схема электрооборудования ........ 17
Системы отопления и вентиляции ......................... 175
Эксплуатация аэросаней ................................. 176
Техника безопасности ................................ —
Правила личной гигиены .............................. 179
Приложения*
I. Кривые зависимости тягового усилия, ходового веса
и качества аэросаней .......................... • • • 160
II. Номограмма для определения размеров лыж
аэросаней ........................г............... 181
III. Номограмма для подбора параметров воздушного
винта ...........................'................. 182
IV. Воздушный винт диаметром 1,3 м правого вращения
для двигателя мощностью 10—12 л. с................ 183
IVa. Сечения лопасти воздушного винта правого вра-
щения ....................................... 184
V. Воздушный винт диаметром 0,994 м левого враще-
ния для двигателей «ИЖ-49» и «ИЖ-56» ............. 185
Va. Сечения лопасти воздушного винта левого вращения 186
VI. Воздушный винт диаметром 1,45 м левого враще-
ния для двигателя мощностью 20—22 л. с............. 187
Via. Сечения лопасти воздушного винта левого вращения 188
VII. Воздушный винт диаметром 2,2 м правого враще-
ния для двигателя «М-72» .......................... 189
VIII. Наиболее распространенные профили сечений ло-
пасти аэросанных винтов и таблицы для их построе;
ния .............................................. 190
ДЛЯ СТАРШЕГО ВОЗРАСТА
Ювенальев Игорь Николаевич
ЮНЫМ КОНСТРУКТОРАМ АЭРОСАНЕЙ
Ответственный редактор М, А. Зубков. Художественный редактор Н, 3. Левин-
ская. Технический редактор Л. В. Гришина. Корректоры Н. А. Сафронова и
Э. Н. Сизова. Сдано в набор 7/1 1969 г. Подписано к печати 25/VII 1969
Формат 84X108‘Аг Печ. л. 6 Усл. печ. л. 10,08. (Уч-изд. л. 9,75). Тираж
100000 экз. ТП. 1969 № 577. А 06214. Цена 38 коп. на бум. № 2 Ордена
Трудового Красного Знамени издательство «Детская литература» Комитета но
печати при Совете Министров РСФСР. Москва, Центр. М., Черкасский пер., 1.
Типография «Пунане Такт». Таллин, ул. Пикк» 54/58. Заказ № 92.