Аеросани завжди були одними з найпопулярніших саморобних транспортних засобів. Причина того - у відносній легкості виготовлення (у аеросаней немає коліс, складної трансмісії, гідравлічних гальм, зчеплення і т.п.) і ефективності застосування (аеросани можуть на високій швидкості проходити там, де може проповзти хіба що гусеничний трактор). Однак відносна простота конструкції транспортного засобу з аеродинамічним рушієм вводила багатьох самодельщиков в спокуса створення примітивного апарату. В результаті такі сани хоча і могли рухатися, але задоволення від їзди творець їх не отримував. І найчастіше це відбувалося через непродуману аеродинамічного компонування.
Про силових установках з штовхає гвинтом у самодіяльних конструкторів часом створюється неправильна думка, що якщо перешкод у повітряного струменя, що відкидається гвинтом назад, немає, то його коефіцієнт корисної дії вище, ніж у апарату з тягне гвинтом, і тяга, відповідно, більше. Однак, це далеко не так. Аеродинамічний організовувати повітряний потік необхідно не тільки за гвинтом, а й перед ним, оскільки «рваний», спотворений елементами конструкції турбулентний потік, що потрапляє на лопаті, може настільки знизити ккд гвинта, що очікуваної тяги він розвинути ніколи не зможе.
У запропонованій конструкції зроблена спроба створити комфортабельні аеросани, у яких гранично скорочені аеродинамічні втрати.
Завдання досить складна. Хотілося сконструювати двомісний транспортний засіб з розташуванням водія і пасажира по-автомобільному, а така компоновка володіє солідним мидель. Тим не менш, це все ж краще компонування тандемом - аеросани виходили більш компактними, з звичними пропорціями, відповідними легкових автомобілів.
Після промальовування салону і компонування гвинтокорилої установки (передбачалося розташувати її якомога нижче з тим, щоб опустити центр ваги машини) почалися муки з відпрацюванням корпусу - поверхні його необхідно було зробити аеродинамічний гладкими, без різких перегинів. В результаті вийшла конструкція, що нагадує післявоєнний вітчизняний автомобіль «Перемога».
Двомісні аеросани з двигуном РМЗ-640:
1 - фара (від мотоцикла Іж); 2 - лобове скло (від ЗАЗ-968); 3 - бічне скло (плексиглас s4); 4 - двигун РМЗ-640 з кліноременним редуктором; 5 - повітряний гвинт; 6 - габаритний ліхтар; 7 - скребковий гальмо; 8 - задня лижа; 9- заднє скло (плексиглас s3); 10-корпус аеросаней; 11-об'ємна рама-панель; 12 - двері; 13 - поворотна колонка передньої лижі; 14 - передня лижа; 15,16,17-розкоси гвинто-моторної установки (сталь, труба 30х0,5)
1 - нижня обшивка панелі (фанера s5); 2 - заповнення (будівельний пінопласт); 3 - верхня обшивка панелі (фанера s5); 4 - задня поперечина (сосна, брусок 60x50); 5 підсилювачі (сосна, брусок 30x30); 6 центральна частина середньої поперечки (сосна, брусок 60x50); 7 - передня балка (сосна, брусок 50x60); 8,10- лонжерони (сосна, дошка s40): 9 - передня поперечина (сосна, дошка s30); 11 - боковина (сосна, дошка s15); 12 - боковина середньої поперечки (сосна, брусок 60x50,2 шт.)
Передня лижа аеросаней:
1 - кронштейн маятника підвіски (сталь); 2 - вісь маятника (сталь, шпилька М16х 1); 3 - маятник підвіски (сталь, труба 22x3); 4 - пружинно-гідравлічний амортизатор (від мотоцикла «Урал»); 5 запобіжна дуга (сталь, труба 16x2,5); 6 кріплення труби (болт М6 з гайкою і шайбою); 7 - підстава лижі (фанера s4, нержавіюча сталь, лист s0,8); 8 - кріплення запобіжної дуги (гвинт-саморіз d5); 9-корпус шарніра маятника підвіски (сталь, труба 30x2); 10 втулка шарніра (фторопласт); 11 - кронштейн (сталь, лист Я4); 12 - кріплення опори амортизатора (болт М8 з гайкою і шайбою); 13 - підріз (нержавіюча сталь, лист SЗ); 14- кріплення амортизатора (болт М8 з гайкою і шайбою); 15 - опора амортизатора (сталь)
Прагнення знизити аеродинамічні втрати привело до організації підводить повітряного каналу, що закінчується півкільцем, яке виконувало також функцію огорожі повітряного гвинта. В результаті вийшов корпус досить складної форми, який, тим не менш, виявився цілком виправданим і аеродинамічний, і естетично.
Підставою аеросаней є Днищевой рама-панель. Вона склеєна з соснових брусків-лонжеронів, дерев'яних поперечин, пінопласту заповнення і фанерною працюючою обшивки. Така панель при невеликій товщині і малій масі має високу жорсткість як на вигин, так і на кручення. Для лонжеронів підібрані прямошаруватої дошки товщиною 40 мм, з яких виструганих вигнуті заготовки висотою близько 50 мм. Для боковин потрібні були дошки товщиною 15 мм, а для передньої поперечки, на якій змонтовані шарніри рульового пристрою, знадобився сосновий брусок 60x50 мм. Каркас рами-панелі зібраний на епоксидному клеї. Це ж сполучна застосовано і при вклейці в каркас пінопластових блоків, а також облицювання днищевой панелі 5-мм фанерою.
Корпус аеросаней виконаний за класичною для саморобних конструкцій технології. Він складається з легкого каркаса, звареного з тонкостінних сталевих труб із зовнішнім діаметром 15 мм, на якому м'яким дротом закріплені фанерні формотворчих елементи - стрингери. Лобове скло - від ЗАЗ-968, рама для нього закріплена на каркасі зварюванням. Простір між стрінгерами заповнене пінопластовими блоками; після обробки пінопласту і шпаклівки поверхні корпус обклеєний двома шарами склотканини. Двері виготовлені за тією ж технологією, що і корпус-з трубчастим каркасом, фанерними стрінгерами і пінопласту заповненням. Заднє вікно і вікна дверей - з 4-мм оргскла.
Боковини задньої частини кузова, що переходять в кили (ділянки за дверима), облицьовані листами 4-мм фанери, закріпленими на трубчастому каркасі гвинтами М4 з подальшим обклеюванням зовнішніх поверхонь двома шарами склотканини. Внутрішня частина фанерною обшивки для підвищення вологостійкості покрита двома шарами паркетного лаку.
Основою гвинтокорилої установки став вельми популярний у самодіяльних авіаторів і досить добре відпрацьований РМЗ-640 з кліноременним редуктором. Такими двигунами оснащуються багато мотодельтаплани, автожири і літаки. До речі, гвинтокорила установка аеросаней практично не відрізняється від спроектованої свого часу студентом МАІ А.Русаком для двомісного Дельталети. З повітряним гвинтом діаметром 1350 мм силовий агрегат розвиває статичну тягу близько 120 кг, що цілком достатньо для аеросаней. Гвинтокорила установка на об'ємної рамі-панелі закріплена за допомогою шести розкосів з сталевих труб діаметром 30x1,5 мм. Для зниження аеродинамічного опору труб епоксидною смолою приклеєні дерев'яні залисини, що надають розкосів каплевидної розтин.
Повітряний гвинт виконаний за технологією, схожою на ту, що використовує німецька фірма «Хоффман». Заготівля гвинта з соснових брусків перетином 60x20 мм склеєна епоксидною смолою. При склеюванні брусків шари деревини розташовувалися симетрично щодо площин стикування - це позбавило повітряний гвинт від можливих поводок. Після склеювання заготівля була ретельно отфуговать відповідно до габаритів гвинта.
Для виготовлення шаблонів використаний теоретичний креслення гвинта в масштабі 1: 1. Самі ж шаблони вирізані з фанери, але краще було б зробити їх з дюралюмінію. Для роботи знадобилися плановий шаблон, шаблон виду збоку (до осі обертання), а також верхні і нижні шаблони профілю лопаті гвинта. Профіль лопаті - плосковипуклой, крильевой.
Заготівля розмічена за допомогою планового шаблону, закріпленого цвяшком в центрі майбутнього гвинта: шаблон обведений олівцем, повернуть на 180 ° і знову обведений - вийшов контур другий лопаті.
Далі відповідно до розмітки сокиркою і рубанком попередньо оброблені лопаті. Остаточно гвинт доведений в стапелі. Його основа виконана з рівної дошки товщиною 60 мм, на ній відповідно до теоретичним кресленням гвинта встановлено нижні шаблони профілю лопаті і центральний стрижень. Останній закріплений в центрі підстави перпендикулярно до його поверхні.
Точність обробки гвинта перевірялася за допомогою синьки, якій натиралися нижні шаблони: заготівля надягала на стрижень і притискалася до них, при цьому на лопаті віддруковувалися сліди від шаблонів. Після видалення синіх слідів рашпілем майбутній гвинт знову притискався до шаблонів - і так до тих пір, поки на заготівлі, притиснутою до шаблонів, які не друкувалися сліди всіх шаблонів по всій їх довжині.
Верхня частина гвинта оброблена в стапелі по верхніх шаблонами - спочатку в кожному перетині з допомогою напівкруглого рашпіль лопать пріпілівалась за відповідним верхньому шаблоном так, щоб верхній і нижній шаблон стикалися по лінії роз'єму, охоплюючи при цьому саму лопать. Потім був знятий зайвий матеріал між перетинами - правильність цієї операції контролювалася металевою лінійкою, що прикладається до процентних точок сусідніх перерізів - обробка велася до тих пір, поки не зник зазор між лінійкою і поверхнею лопаті.
Готовий гвинт ретельно балансувався, для чого в центральний отвір вставлявся металевий валик і пропелер встановлювався на балансувальні лінійки. Більш легка лопата завантажувалася свинцем - на неї спочатку наклеювалися невеликі смужки цього металу, а коли гвинт врівноважити, зі смужок була зроблена відливання у вигляді круглого стержня, вставлена на епоксидному клеї в отвір, просвердлений в лопаті, де при балансуванні розташовувалися смужки свинцю, і розклепати .
Оздоблення пропелера полягала в обклеювання його двома шарами тонкої склотканини, після чого слідували шліфування, остаточна балансування, грунтовка і фарбування автоемаллю.
Гвинтокорила установка з кліноременним редуктором:
1-двигун РМЗ-640; 2 - кронштейн редуктора; 3-повітряний гвинт діаметром 1350 мм; 4 - ведений шків редуктора; 5-клиновий ремінь; 6 - провідний шків редуктора
Теоретичне креслення повітряного гвинта
1 - кронштейн редуктора (дюралюміній, куточок зі стінкою s5); 2 повітряний гвинт; 3 - ведений шків (алюмінієвий сплав АК-6); 4 - вісь гвинта з ексцентриковим пристроєм натягу ременів редуктора (сталь 30ХГСА); 5 підшипник 36206; 6 - пилозахисні кільце; 7 - різьбова втулка (сталь 30ХГСА, 4 шт.); 8 - осьова втулка (сталь 30ХГСА); 9 - опорна шайба (сталь, лист s4); 10 - болт М8 з розрізної пружинною шайбою (4 шт.); 11 - стопорне кільце; 12- підшипник 60205; 13 - провідний шків (капролон); 14 - болт М6 з розрізної пружинною шайбою (6 шт.); 15 - хвостовик колінчастого вала двигуна; 16- шпонка; 17 - перехідник (сталь 30ХГСА); 18-клиновий ремінь; 19 - підшипник 60206; 20 - прокладка втулка (сталь 30ХГСА, запресовується в картер двигуна); 21 - сальник; 22 - кільце ущільнювача (гума); 23 - підшипник 206; 24 - болт М8 з гайкою і розрізний пружинною шайбою (4 шт.); 25 - опора-хомут
Передня лижа склеєна на епоксидної смолі зі смуг 4-мм фанери і смуги нержавіючої сталі товщиною 0,8 мм. Сумарна товщина склейки - 30 мм. Передня частина лижі оснащена дугою, зігнутої зі сталевої труби діаметром 16 мм. У середній частині лижі закріплені направляючі підрізи, вирізані з листової нержавіючої сталі товщиною 3 мм. Лижа оснащена пружинно-гідравлічним амортизатором від мотоцикла «Урал».
Задні лижі - коробчатого типу. Підошви їх склеєні з 4-мм фанери і 0,8-мм нержавіючої сталі (сумарна товщина склейки 20 мм), боковини вирізані з 25-мм дошки. Амортизації задні лижі не мають.
Рульове управління - з рейковим механізмом від мотоколяски С3Д. До речі, від неї ж використаний і обігрівач. Гальма - скребкового типу, змонтовані на задніх лижах. Привід гальм комбінований: від педалі до проміжного важеля - тросовий, від важеля до скребачки - жорсткий, трубчастої тягою. Привід дросельної заслінки карбюратора - від важеля під правою рукою водія. Важіль оснащений кнопкою-фіксатором (як на ручному гальмі автомобіля), що дозволяє зупиняти його в будь-якому проміжному положенні.