Вертолёт 2000 03 - Журнал Вертолет (чтение книг .txt) 📗
Применение автомата перекоса в системе управления аэросаней значительно повышает транспортную эффективность системы, так как управляемость аппарата резко повышается на малых скоростях и при поворотах на месте.
Вниманию читателей предлагается описание одного из вариантов конструкции аэросаней (рис. 2, 3, 4, 5).
Рис. 1. График КПД винтовых движителей
Рис. 2. Схема аэросаней. Вид сбоку
Пассажирская кабина – корпус (1) аэросаней-амфибии устанавливается на прямоугольный пол (2). На выступающих по каждому борту консольных площадках пола установлены двигатели (3), топливные баки (4) и багажники (5). Через муфту сцепления, являющуюся принадлежностью двигателя, вал двигателя соединен с угловым редуктором (6), в состав которого входит обгонная муфта, и далее – с карданным валом (7) и главным редуктором (8). На валу главного редуктора в передней части корпуса под отрицательным углом к набегающему потоку установлен тянущий несущий винт (9). Лопасти винта соединены с механизмом изменения общего шага. Оба редуктора (8) соединены синхронизирующим валом (10) и установлены на корпус с помощью цапф (11), ось которых совпадает с осью синхронизирующего вала (10). Винтовые тяги (12) соединены одним концом с редуктором (8), другим – с корпусом (1). С их помощью главный редуктор фиксируется в определенном положении. Обе тяги приводятся во вращение валом (13) через привод (14), которым управляет водитель.
Пол (2) опирается на четыре лыжные опоры посредством воздушных баллонов (15), имеющих гибкую оболочку. Лыжные опоры состоят из носовой пластины (16) и подошв (17 и 18), соединенных друг с другом и полом посредством шарниров (19). Для обеспечения устойчивости движения и управляемости аэросаней подошвы (17) носовых опор скруглены по бортам, а подошвы (18) задних опор имеют ребра.
На стоянке винт аэросаней находится в крайнем верхнем положении по отношению к земной поверхности. В этом положении производятся запуск и опробование двигателей, проверка управления. Лопасти винта расположены на высоте, превышающей рост человека и размеры животных, поэтому его вращение не создает опасности для окружающих.
Перед разгоном аэросаней вращающиеся винты с малым шагом синхронно переводятся в крайнее нижнее положение посредством включения привода (14), что приводит во вращение вал (13) и винтовые тяги (12). Аэросани разгоняются за счет синхронного увеличения шага винтов и мощности двигателей. Торможение аппарата производится синхронным уменьшением шага винтов до получения реверса тяги. Поворот осуществляется посредством дифференциального изменения шага винтов. Различные по величине тяги винтов создают момент, вертикальная составляющая которого изменяет направление движения, а горизонтальная составляющая препятствует опрокидыванию аэросаней центробежными силами.
При возникновении опасности повреждения винта или травмирования людей и животных водитель может установить винт в безопасном положении как в процессе движения аэросаней, так и на стоянке. Уменьшение угла может быть использовано водителем для облегчения движения по неровной поверхности или для выхода аэросаней из полыньи.
Баллоны (15) играют роль амортизаторов, смягчая удар при наезде лыжной опоры на кочку. Кроме того, при изменении в них давления воздуха устанавливается угол атаки подошв (17 и 18), при котором обеспечивается оптимальное глиссирование аэросаней-амфибии на четырех реданах по воде, по снежной поверхности и льду. В последнем случае угол атаки равен 0.
Рис. 3. Схема аэросаней. Вид спереди
Рис. 4. Лыжная опора. Вид сбоку и сверху
Рис. 5. Кинематическая схема привода винтов
В данной конструкции аэросаней автомат перекоса не использован. При установке автомата перекоса отпадает необходимость винтовой тяги (12) вала (13) и привода (14) , так как поворот винтов можно производить, изменяя циклический шаг лопастей винта с помощью этого агрегата. В этом случае управление винтами на аэросанях идентично вертолетному.
Важно отметить, что аэросани-амфибия предложенной конструкции обладают более высокой топливной эффективностью и более высокой проходимостью и маневренностью. Благодаря этим свойствам аэросани могут стать средством передвижения, достаточно дешевым, безопасным, не боящимся капризов погоды. Их использование позволит наладить регулярное транспортное сообщение в отдаленных и труднодоступных районах Крайнего Севера.
Владимир ТЮХТИЕНКО, КНПП «Вертолеты-Ми»
«Север» для Севера
Идея создания аэросаней не нова. Отечественные вертолетостроители имеют почти полувековой опыт создания подобных аппаратов. Достаточно вспомнить, что в 1959 г. было развернуто серийное производство аэросаней «Север-2», сконструированных ОКБ под руководством Н.И. Камова. Эта идея стала вновь актуальной, так как позволяет не просто использовать некоторые технические решения, богатейший конструкторский опыт отечественных вертолетостроителей и сохранить кадровый потенциал, но и предоставить дополнительные возможности заводам отрасли, тяжело переживающим сокращение объемов производства.
Кроме того, использование в производстве аэросаней несущих винтов, автоматов перекоса и других дорогостоящих агрегатов может значительно расширить рынок их продаж.
Две статьи, публикуемые нами сегодня, дают представление об истории создания аэросаней в нашей стране и о реальной практике их применения, знакомят с новыми разработками в этой области техники.
В середине 50-х остро встал вопрос о замене аэросаней НКЛ-16, применявшихся для доставки почты в северных районах страны еще с начала сороковых годов и выходящих из строя по причине сильного износа. Разрабатывать новые аэросани было поручено конструкторскому бюро под руководством Н.И. Камова.
По техусловиям, утвержденным в июле 1957 г. в Министерстве связи, такие аэросани должны были иметь отапливаемую кабину на двух человек (водитель и почтальон), отделенную от грузового отсека перегородкой с небольшим зарешеченным окошком; в грузовом отсеке объемом 1,2 м? предполагалось перевозить 500 кг писем и посылок по снежному покрову глубиной 200-300 мм. Аэросани должны были передвигаться с крейсерской скоростью 40 км/ч. В качестве корпуса саней допускалось использование кузова автомашин «Победа» или УАЗ.
В КБ приступили к разработке аэросаней, получивших имя «Север-2» (сокращенно – «Се»). В разработке «Севера» принимали участие М.Б. Малиновский, И.Г. Мчедлишвили, Е.П. Корсаков, Г.И. Иоффе, В.Ю. Браварник, Н.Н. Приоров, Г.И. Власенко, В.С. Морозов, А.Е. Лебедев и другие.
Цена машины складывалась из стоимости двигателя, лыж и их подвески, кузова, воздушного винта и ряда специальных агрегатов. Было совершенно очевидно, что чем меньше узлов и деталей изготавливается специально, тем ниже стоимость изделия. Поэтому для «Севера» использовали «победовский» кузов. Первоначально на сани планировали установить авиамотор М-11Ф на 160 л. с., но Николай Ильич Камов этот вариант отверг из-за низких характеристик двигателя. Поэтому на ходовом макете решили установить двигатель АИ-14Р на 260 л/с. Помимо кузова, в конструкции «Севера» было использовано много готовых серийных узлов и деталей: передняя подвеска, рулевое управление, сиденья от автомобиля ГАЗ-М20, амортизационные стойки задних лыж от вертолета Ка-15, жалюзи охлаждения двигателя от самолета Як-12 и др. Фактически специально изготовили только лыжи, капоты, мотораму, бензобаки и кое-какие агрегаты оборудования. Подкапотное пространство превратилось в багажник. Бензобаки укрылись под передними крыльями. Мотор и его раму закрыли легкосъемными капотами, плавно переходящими в расположенный на крыше кузова обтекатель маслобака.
