Передвижение по льду и снегу имеет много особенностей. Такой вид транспорта, как аэросани, сочетает в себе массу достоинств. Однако здесь есть и недостатки. Можно сделать аэросани своими руками, используя наибольшее количество подручных материалов, готовых агрегатов. При этом они будут не хуже многих промышленных аналогов.
При самостоятельном изготовлении с нуля любой техники необходимо вначале выполнить конструкторский проект. Он, в свою очередь, делится на четыре стадии
- Проектирование технических условий, характеристик;
- Техническое предложение, на этапе которого идёт общая компоновка изделия;
- Эскизный проект, где выполняется чертёж изделия и его деталей с необходимыми расчётами;
- Рабочий проект, в котором выполняются чертежи изделия с учётом действующих стандартов, уже имеющихся в наличии узлов, механизмов, возможностей изготовителя.
Естественно, самодельщик в мастерской не будет выполнять подробно все чертежи, да и образование обычно не позволяет. Однако нужно стараться сделать хотя бы некоторые прорисовки и расчёты, особенно если речь идёт о сложной внедорожной технике, такой, как аэросани.
Ходовые качества
Первый параметр, который следует учитывать — это походная масса саней, G. Состоит она из веса самих саней, груза и пассажиров, топлива в заполненных до отказа баков. Этот параметр определяется ориентировочно, желательно выбирать на начальных этапах его с небольшим запасом. При предварительных расчётах следует отталкиваться от того, чтобы вес саней был не более, чем 14 килограмм на одну лошадиную силу двигателя, затем его можно определить точнее.
Если хочется выполнить аэросани определённой грузоподъёмности, то можно примерно взять серийные образцы и посмотреть их походную массу. Опять же, лучше брать её с запасом, особенно на начальном этапе проектирования. Всегда проще сделать пересчёт для меньших нагрузок, чем для больших.
Тяговооружённость
Второй параметр — это тяговооружённость, динамический коэффициент D. Определяется отношением тяговой способности к походной массе, D=T/G. Данный коэффициент не должен быть меньше 0.25, желательно принимать его в районе 0.3. Тяговооружённость будет показывать, насколько аэросани способны быстро двигаться, разгоняться, преодолевать подъёмы и другие препятствия. Тяговая способность и походная масса берутся в килограммах.
В предыдущей формуле использовался параметр тяговой способности T. Он определяется исходя из мощности двигателя и параметров воздушного винта по нескольким формулам. Самая простая — если известна удельная тяговая мощность воздушного винта в килограммах на лошадиную силу, T=0.8Np. Здесь N — мощность двигателя, p — удельная тяговая мощность в килограммах на лошадиную силу.
Можно определить тяговую способность по другой формуле, которая подойдёт для большинства стандартных винтов двух-трёхлопастного типа, T=(33.25·0.7·N·d)²/3. Здесь N – номинальная мощность, d – диаметр винта в метрах, 0.7 — коэффициент, который зависит от характеристик винта. Для обычных винтов он 0.7, для прочих он может отличаться.
Другие характеристики
Другие характеристики, такие, как запас хода, скорость, преодолеваемый подъём и спуск будут сильно зависеть от выбранного двигателя, ёмкости баков и динамического коэффициента. Стоит обратить внимание на площадь лыж, чтобы удельное давление их на снег было не более 0.1-0.2 кг/кв.см, а если они предназначены для движения по льду — выполнить аэросани-амфибию, на случай трещин льда. Такая машина очень полезна и на летней рыбалке при передвижениям среди зарослей кувшинок, иначе гребной винт будет наматывать их на себя и ломаться. Подобные аэросани использует МЧС для спасения людей со льда весной.
Стоит помнить, что изготовление больших аэросаней на несколько человек возможно только в том случае, когда используется мощный двигатель. Само по себе его использование многократно увеличивает стоимость конструкции, а потребление топливо в таких аэросанях будет очень большим. Это ставит крест на самодельной конструкции в плане экономии средств. К примеру, потребление бензина серийными аэросанями на 5-6 человек составляет более 20 литров в час, а передвигаются они со скоростью до 100 км/ч по ледяной поверхности, по снегу — до 60-70.
Показатели мобильности таких аэросаней будут сравнимы с проходимостью снегохода такой же грузоподъёмности. Однако у них будет меньше преодолеваемый подъём, хуже управляемость, невозможность идти на малой скорости среди деревьев и маневренность будет уступать снегоходу. Если планируется передвижение по зимнему лесу, то лучше всего использовать именно снегоход.
Маломощные аэросани вполне могут быть изготовлены своими силами. Многие самодельщики делают аэросани с двигателем лифан, бензопилы, которые предназначены для одного и успешно работают.
Аэросани для рыбалки
Оптимально, если они будут:
- Иметь положительную плавучесть
- Иметь съёмный движитель с возможностью переставить его летом на лодку
Если аэросани могут использоваться как полноценная лодка, то снимать двигатель на летний период нет необходимости.
В основном аэросани делают любители рыбалки в сельской местности, живущие рядом с большими водными просторами. Использовать их рациональнее всего в весеннее время по чистому льду, когда покрытие снега на нём минимально. Здесь весьма веские доводы в пользу того, чтобы отказаться от классической лыжной конструкции, а на днище использовать классическое для глиссеров трёхрёберное.
Рёбра жёсткости при этом делают усиленными, чтобы они могли выполнять функцию коньков. Когда на льду будет вода, это облегчит движение. Аэросани при этом будут выходить на почти полноценный режим глиссирования, снижая сопротивление среды. Летом такой корпус будет полноценной лодкой, у которой высокие мореходные качества — преодоление мелких подтопленных кос и порогов на реке не будет для неё такой проблемой, как для обычной моторной лодки.
Однако использовать «Казанку» или старенький «Прогресс» для таких вещей нежелательно. Дело в том, что их днище обладает недостаточной прочностью. Да и амортизация при этом будет страдать. А от жёстких ударов днище ещё более будет разваливаться. Конструкция большинства современных аэросаней и аэролодок для рыбалки предполагает наличие жёсткого днища, которое имеет надувную палубу с поликом. Тем самым происходит гашение ударов при движении. Другие конструкции следует признать не слишком пригодными.
Бюджетные аэросани: процесс изготовления
Далее описаны обычные аэросани классической лыжной конструкции с рамой. Они могут быть использованы для рыбалки, охоты и поездок на одного человека.
Рама
Изготовление рамы аэросаней должно обеспечивать им лёгкий вес. Обычно делается нижняя часть рамы для того, чтобы там помещалось сиденье, прямоугольной или трапецевидной формы. Размещать его необходимо чуть впереди центра, так как добавится ещё мотор, баки, винт, багаж, и центр тяжести желательно расположить посередине рамы. Далее следует изготовление рамы для двигателя, трансмиссии и винта. Она делается треугольной, вершиной будет подшипник, на котором вращается ведущий винт.
Рама для винта должна быть не менее прочной, чем нижняя. Она должна выдерживать серьёзные нагрузки, ведь сила, приводящая в движение аэросани, прилагается к ней.
Эта рама имеет широкие косынки в виде стержней, которые крепятся к стойкам треугольника и уходят вперёд. Занимать место сзади нежелательно, так как это будет мешать вращению винта.
Материал рамы выбирается из толстых полипропиленовых труб с армированием. Эти трубы дают удовлетворительную прочность, однако со временем могут потерять форму под нагрузкой. Если есть возможность, желательно использовать алюминиевые трубы и соединять их при помощи сгонов, тройников. Соединения алюминия на сварку в домашних условиях достаточно сложная вещь, и даже при наличии аргоновой сварки будет проигрывать по прочности соединению на угольники.
Винт и двигатель
Используется достаточно мощный двигатель «Лифан» 168f-2 четырёхтактный. Четырёхтактники немного хуже запускаются в мороз, но гораздо тише. Используется пластиковый дополнительный бензобак от мотоблока. Сама по себе энерговооружённость вполне достаточна для снегохода с общей походной массой до 500-600 килограмм.
Винт изготавливается самостоятельно, двухлопастный, имеет диаметр 1.5 метра, увеличенного размера по чертежам для авиамоделей. Изготовление винта самостоятельно — достаточно сложный процесс и потребует столярных навыков. Кроме того, потребуется древесина из клёна, граба, бука, кряжевая карельской берёзы или другого достаточно прочного дерева, сухая. Если возможно, то лучше приобрести в магазине алюминиевый винт с заранее известными характеристиками.
От двигателя к винту используется понижающая передача на ремнях с отношением 1:3 от деревообрабатывающего станка, с натяжным роликом. С выбором скоростных режимов у аэросаней всё достаточно печально, и говорить о коробке скоростей тут сложно из-за того, что сам по себе винт будет эффективно работать только на достаточно больших оборотах, а снижение их увеличения тяги не даёт, даже наоборот.
Компоновка, лыжи и управление
Сиденье располагается сразу перед двигателем, под ним — багажник. Дополнительный багажник имеется возле подножек. Управление двигателем осуществляется при помощи педали газа и сцепления. Взять их можно от старого автомобиля и связать с двигателем при помощи тросиков.
Спереди имеется дополнительно две ручки. Они связаны при помощи тросиков с передней парой лыж, которые могут поворачивать налево, направо на вертикальном подпятнике, а также синхронно с рулевыми флажками, которые попарно расположены сзади слева и справа от винта. Левая ручка управляет левой стороной, правая — правой. Их можно использовать независимо, а при торможении достаточно свести лыжи и флажки внутрь, потянув за обе ручки на себя.
Аэросани имеет четыре лыжи, две передние и две задние. Передние две лыжи — короткие, изготовлены из легированной стали. Задние две более длинные, изготовлены из пластика. Задние лыжи принимают участие в управлении снегоходом. Лыжи крепятся на специальных треугольных опорах, имеют качающийся ход и подрессорены в передней части.
Покраска и световые приборы
Снегоход обязательно нужно покрасить в яркий цвет, который будет заметен издали на снегу. Это может быть красный, коричневый, синий, фиолетовый или иной подобный цвет. Также обязательно красить ярко ограждение пропеллера, желательно цветом, отличающимся от основного корпуса снегохода. Обычно для покраски используют оранжевый цвет.
Из световых приборов обязательно нужно ставить габаритные огни, а также огни на винт — зелёный слева от него по ходу движения, а красный справа. Фары должны иметь достаточную мощность. Дело в том, что световой день в зимний период короткий, и двигаться только при дневном освещении обычно не получится.
В целях снижения массы фары и огни запитываются от аккумулятора, который заряжается отдельно от снегохода перед поездкой, обходясь без генераторной системы.
Обычно аккумулятора хватает на 3-4 часа поездки, этого достаточно, чтобы добраться домой в темноте. Если же хочется обезопасить себя, чтобы фары горели всю ночь, если заблудишься, можно рекомендовать поставить катушки освещения от старого мотоцикла.
Когда стоит использовать аэросани
Безусловно, что для использования аэросаней в экстремальных условиях для обеспечения жизнедеятельности посёлка или отдельного человека не требуется никакое разрешение. Для того, чтобы ездить на них по льду, где можно встретить инспектора рыбоохраны, для движения даже по грунтовым снежным дорогам потребуется их регистрация в органах Технадзора.
Это достаточно сложная и длительная процедура. Потребуется получить сертификат безопасности, проверочные расчёты конструкции. Стоимость самой процедуры сводит на нет процесс изготовления аэросаней самостоятельно в целях экономии средств. Без постановки на учёт обойтись не получится, так как объём двигателя для них обычно от 150 кубиков. Меньший ставить нельзя, он просто не потянет пропеллер. Для управления аэросанями потребуется получение специальных водительских прав.
Поэтому в большинстве случаев аэросани — не самый лучший выбор для вездехода, прежде всего, из-за бюрократических причин. Вторая причина — это повышенный расход топлива, особенно по глубокому снегу а в оттепель по мягкому. По сравнению со снегоходом с гусеничной компоновкой аэросани потребляют на те же нужды топлива в 1.5-2 раза больше. Третья — невозможность проходить через лес.
Поэтому аэросани, хотя и являются достаточно простым и надёжным видом транспорта, не всегда хороший выбор для тех, кто захотел иметь собственный вездеход-снегоход, тем более для рыбака которому интереснее будет сосредоточиться на рыбалке.