Автожир своими с двигателем урала

КАК УСТАНОВИТЬ ДВИГАТЕЛЬ НА АВТОЖИР ОТ МОТОЦИКЛА «ДНЕПР-10 «

После того как автожир-планер построен и освоено его пилотирование, вполне естественным выглядит желание переоборудовать его в собственно автожир с возможностью свободного полета. Для этого необходимы двигатель и толкающий воздушный винт.

Один из вариантов такого переоборудования — с использованием 2-цилиндрового двигателя воздушного охлаждения от мотоцикла «Днепр-10», хотя возможно применение моторов и от ижевских мотоциклов. Изменения конструкции самого автожира-планера при этом весьма незначительны.

Надо только подготовить места (в основном это сводится к сверлению отверстий) на мачте для крепления моторной рамы и топливного бака, а на килевой балке— для установки стандартного мотоциклетного аккумулятора напряжением 12 В.

Кроме того, для обеспечения центровки необходимо поставить две новые дюралюминиевые пластины (с уменьшенным плечом) кронштейна головки ротора несущего винта. Последнее связано с тем, что двигатель дополнительно нагружает хвостовую часть и из-за смещения центра тяжести летательного аппарата ухудшается его управляемость. Именно поэтому аккумулятор располагается в передней части автожира, что в какой-то мере компенсирует утяжеление двигателем хвостовой части.

КОМПОНОВКА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ АВТОЖИРА Практически все компоненты силовой установки автожира, кроме аккумулятора, расположены за спиной пилота— за мачтой. В качестве топливного бака использован мопедный бензобак с мотоциклетным топливным краном, прикрепленный к мачте так, что бензин подается к карбюраторам самотеком.

Предусмотрена дополнительная фиксация крышки бензобака для предотвращения ее самопроизвольного отвинчивания и попадания под несущий или толкающий воздушные винты. Двигатель мотоцикла «Днепр-10» размещен на моторной раме. Для правильного направления вектора тяги толкающего воздушного винта выдержано расстояние 500 мм от оси нижних консолей моторамы до килевой балки автожира. Ось вращения винта совпадает с плоскостью киля.

Воздух к карбюраторам поступает через обращенные вперед— в сторону набегающего потока— изогнутые трубы. Воздушные фильтры не используются, так как атмосфера на высоте обычно достаточно чиста. Отсутствует также глушители, что позволило наиболее полно использовать мощность силовой установки.

ОСНОВНЫЕ УЗЛЫ СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ МОТОРНАЯ РАМА довольно проста. Основной материал всех элементов ее сварной конструкции (за исключением дюралюминиевых подкосов сечением 30x30x3 мм, соединяющих мотораму с килевой балкой) — сталь: уголок сечением 35x35x4 мм, труба диаметром 35 мм и полоса размерами 40×4 мм.

К мотораме двигатель прикреплен своими штатными шпильками через отверстия, просверленные по месту в трех ее опорах— верхнем кронштейне и нижних консолях. Наиболее сложные для изготовления детали — толкающий воздушный винт и переходник его крепления к двигателю (коробка передач отсоединена и не используется).

ТОЛКАЮЩИЙ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ АВТОЖИРА вырезан из заготовки размерами 1100x100x72 мм, склеенной «эпоксидкой» из четырех буковых (можно сосновых) досок толщиной 18 мм. Доски подбирались без сучков и даже мелких дефектов и хорошо сушились. Заготовка из них клеилась на ровном жестком столе-стапеле, застеленном полиэтиленовой пленкой (иначе доски пристали бы к столешнице), и выдерживалась под массивным гнетом в течение двух суток.

Толкающий воздушный винт спрофилирован при помощи шаблонов сечений, вырезанных из дюралюминиевого листа. Геометрия шаблонов задана табличными параметрами, которые приведены отдельно для нижней и верхней поверхности профиля (см. таблицу). После профилировки участков винта, соответствующих заданным сечениям, излишки дерева между этими участками были аккуратно удалены, поверхность винта выровнена, отполирована и покрыта несколькими слоями лака. Статический дисбаланс винта не должен превышать 1 гм.

При большем дисбалансе появляется сильная вибрация во время работы двигателя, что чревато поломкой отдельных элементов конструкции автожира или даже его разрушением. Геометрические параметры винта рассчитаны на получение максимальной тяги на взлете за счет снижения до 100 км/ч максимальной скорости полета. В принципе, можно использовать воздушный винт и от паркового аттракциона с вращающимся самолетиком. Но при этом тяговые характеристики силовой установки автожира ухудшатся.

ПЕРЕХОДНИК. К картеру двигателя воздушный винт присоединен посредством специального переходника, который состоит из нескольких самодельных деталей, полученных токарной обработкой (полого вала, шпильки, фланца, корпуса подшипника, крышки и трех втулок — упорной, винтовой и посадочной), и нескольких стандартных изделий (подшипника 36207, двух пружинных упорных колец, двух резиновых армированных манжет и двух гаек).

Вращающий момент от двигателя к винту передается полым валом с двумя шпонками: сегментной (на переднем его конце) и призматической (на заднем). На хвостовик коленвала двигателя полый вал насажен своей конусной частью и притянут гайками шпильки. Для более надежного крепления самой шпильки в хвостовике применен дополнительный фиксатор— стальной закаленный цилиндрический штифт диаметром 4 мм.

Читайте также:  Норма расхода масла двигателя ваз 2107

Он запрессован в отверстие, просверленное сбоку в хвостовике и шпильке в сборе— после их соединения. Такая комбинация нескольких фиксирующих элементов обеспечивает всей конструкции необходимую жесткость. Вторая опора полого вала — подшипник, корпус которого прикреплен четырьмя болтами М6 к самодельному фланцу на картере двигателя (все головки болтов вкруговую законтрены одним отрезком мягкой проволоки).

В корпус вставлены манжеты, защищающие подшипник от контакта с внешней средой, и набита смазка, пополняемая время от времени через специальное отверстие с резьбовой пробкой. На задний конец полого вала надета посадочная втулка с восемью болтами М8 крепления толкающего воздушного винта.

Фланец переходника присоединен к двигателю с помощью штатных шпилек, оставшихся на картере после отсоединения коробки передач (отверстия в венце фланца просверлены по этим шпилькам по месту). Прорезные гайки крепления фланца также законтрены вкруговую мягкой проволокой.

ДОВОДКА СИЛОВОЙ УСТАНОВКИ Для запуска двигателя применена электронная система зажигания—опыт показал, что она более надежна. Частота вращения толкающего воздушного винта изменяется с помощью рукоятки, расположенной слева от сиденья пилота. Использование мотоциклетной рукоятки «газа» нецелесообразно, так как в большинстве своем режим работы двигателя в полете стационарен.

На ручке управления положением автожира в воздухе предусмотрена кнопка аварийного выключения двигателя, чтобы предотвратить возможность какого-нибудь несчастного случая при аварийной посадке. Кнопка разрывает цепь питания системы зажигания. Двигатель запускается рывком руки за одну из лопастей толкающего воздушного винта.

Для этого, стоя слева от автожира, необходимо перевести лопасти в горизонтальное положение (при этом поршни в цилиндрах двигателя немного не доходят до верхней мертвой точки), включить зажигание и резко толкнуть ближнюю лопасть вниз. Важно помнить о том, что при вращении воздушный винт невидим и что по неосторожности можно попасть под его лопасти с самыми трагическими последствиями.

Не случайно в эру поршневых самолетов при запуске обязательно подавалась громкая команда «От винта!». Не следует пренебрегать этим и сейчас. И еще при запуске необходимо, чтобы кто-нибудь находился на рабочем месте пилота и притормаживал автожир, иначе он может уехать и без пилота. Поскольку мощность двигателя мотоцикла «Днепр-10» невысока, то перед использованием на автожире его необходимо форсировать.

Подробности форсирования можно выяснить, обратившись к специальной технической литературе или проконсультировавшись в местном мотоклубе. В качестве одной из первых мер можно рекомендовать повышение степени сжатия или, иными словами, уменьшение объема камер сгорания путем стачивания головок цилиндров. При форсировании и регулировке двигателя необходимо контролировать развиваемую воздушным винтом тягу.

Ее желательная величина— примерно 80 кг. Для контроля целесообразно пользоваться динамометром с пределами измерения не менее 100 кг. Применимы и обычные хозяйственные пружинные весы. Схематичная конструкция динамометрического приспособления представлена на рисунке. Следует также проверить центровку автожира с пилотом, подвесив летательный аппарат за ось несущего винта.

Мачта при этом должна быть наклонена вперед на четыре градуса. Если угол наклона другой (больше или меньше), то надо изменить местоположение какого-нибудь груза, например, аккумулятора, сиденья пилота и т.п. Или, как в нашем случае, изменить конфигурацию пластин кронштейна головки ротора, передвинув тем самым положение оси ротора. После доводки двигателя и проверки центровки автожира можно приступать к рулению на земле и к пробным полетам.

РЕКОМЕНДАЦИЯ: выработка навыков управления автожиром на земле и в воздухе Запустите двигатель и прогрейте его. Левой рукой раскрутите лопасти несущего воздушного винта и, увеличивая ручкой «газа» частоту вращения толкающего винта, начинайте пробежку.

На малой скорости выдерживайте направление движения с помощью переднего управляемого колеса, а когда оно оторвется от земли — с помощью воздушного руля направления. Регулируя положение оси несущего воздушного винта ручкой управления автожиром, добейтесь такого состояния равновесия в движении, когда ни переднее, ни хвостовое колеса не касаются грунта. Все повороты осуществляйте плавно и с большим радиусом.

Если почувствуете, что автожир начинает отрываться от земли, немедленно сбросьте «газ». Поупражняйтесь так в течение получаса. Только тогда у вас появятся автоматические навыки управления. После этого можно переходить к пробным полетам. Увеличьте частоту вращения коленчатого вала двигателя и, набрав скорость, оторвите автожир от взлетно-посадочной полосы. Но тут же сбросьте «газ» и посадите машину.

Проследите, чтобы первым коснулось земли хвостовое колесо! Все это нужно делать только против ветра. Снова увеличьте тягу толкающего воздушного винта и повторите все свои предыдущие действия. Отметьте про себя скорость, при которой происходят взлет и посадка—в дальнейшем это понадобится.

Освоив такие «подскоки», приступайте к настоящим полетам. На первых порах, выбрав подходящее место, полетайте прямолинейно, а затем начинайте осваивать и виражи. Имейте в виду, что руль направления на высоте неэффективен. Поэтому в воздухе поворачивайте, отклоняя ось несущего винта в необходимую сторону.

Читайте также:  Вездеход на шинах низкого давления с двигателем лифан

Для поддержания неизменной высоты при виражах увеличивайте тягу толкающего винта. Может оказаться, что тяги недостаточно, особенно для взлета. В этом случае попробуйте оторваться от земли на буксире за автомобилем. После набора необходимой высоты отцепите буксирный трос и продолжайте полет самостоятельно.

Конечно, позже придется продолжить работу по форсированию двигателя, поскольку наибольшая его мощность требуется как раз для взлета. И еще несколько важных советов. Перед полетом обязательно обойдите автожир и убедитесь в надежности крепления всех его частей.

Проверьте наличие топлива в баке и фиксацию крышки заливного отверстия. Не забудьте надеть мотоциклетный шлем и защитные очки. И наконец, никогда не летайте над населенными пунктами. А в воздухе всегда осматривайте и анализируйте местность на случай вынужденной посадки. Удачных вам полетов и максимума удовольствия от них!

(Автор: Р.МЕРКУЛОВ, полковник ВВС в отставке, профессор)

Автожир с силовой установкой на основе двигателя мотоцикла «Днепр-10»: 1 —аккумулятор (от мотоцикла); 2—топливный бак (от мопеда); 3 — пластина кронштейна головки ротора; 4—моторная рама; 5 — двигатель (без коробки передач); 6,10 — воздухозаборная и выхлопная трубы левого цилиндра двигателя; 7 — переходник; 8 — толкающий воздушный винт; 9 — нижние подкосы моторамы

Моторная рама: 1 — верхний кронштейн (сталь, полоса 40×4); 2— верхняя консоль (сталь, уголок 35x35x4, 2 шт.); 3—поперечина (сталь, уголок 35x35x4, 2 шт.); 4—балка (сталь, уголок 35x35x4,2 шт.); 5 — верхний подкос (сталь, уголок 35x35x4, 2 шт.); 6 — нижняя консоль (сталь, труба 35×4, 2 шт.); 7 — нижний подкос (Д16Т, уголок 30x30x3, 2 шт.); 8 —мачта; 9 — килевая балка; 10 — болт М6 (8 шт.)

Конструкция толкающего воздушною винта

Геометрические параметры поперечных сечений толкающего воздушного винта

Переходник: 1 —хвостовик коленчатого вала двигателя; 2—сегментная шпонка; 3 — полый вал (З0ХГСА); 4 — картер двигателя; 5 — фланец (Д16Т); 6 — корпус подшипника (Д16Т); 7 — шпилька (З0ХГСА); 8 — подшипник 36207 (46207 или 207); 9 — винтовая втулка (сталь 30); 10 — посадочная втулка (З0ХГСА, З0ХГА или сталь 40); 11 — толкающий воздушный винт; 12 — призматическая шпонка; 13 — болт М8 (6 шт.); 14 — крышка (сталь 30); 15 — гайки М16х1,5; 16 — упорная втулка (сталь 30); 17,21 —пружинные упорные кольца; 18—манжета 1-40×60; 19 — резьбовая пробка М8 (по месту); 20 —манжета 1-42×62; 22 — болт М8 (4 шт.): 23 — винт М8 (4 шт.); 24 — штифт диаметром 4

Пластина кронштейна головки ротора несущего винта (Д16Т, 2 шт.; крепежные отверстия не показаны — сверлятся по месту)

Приспособление для измерения силы тяги толкающего воздушного винта на земле: 1 — опора (стена дома, столб, дерево); 2 — кронштейн; 3 — динамометр (пружинные весы); 4 — рычаг; 5 — трос диаметром 5: а,Ь — плечи рычага (соотношение их длин подбирается в зависимости от пределов измерения динамометра)

Источник

Народный двигатель для АЖ

Nikita_Ch

Я люблю авантюры 🙂

Здравствуйте, уважаемые участники форума!

Желание многих из нас — снижение бюджета постройки легкого автожира, в котором самые дорогостоящие узлы это двигатель высокой удельной мощности и ротор (которые имеют примерно равную цену).

Большое количество форумчан сосредоточилось на обсуждении, проектировании, воплощении ротора. Сложность и трудоемкость проектирования и изготовления которого, как и смертельная опасность эксплуатации индивидуальных конструкций была описана и обоснована неоднократно.

Предлагаю пойти по альтернативному пути снижения бюджета постройки легких автожиров, таких как GyroBee, одноместных Dominator и LittleWing.

Путь заключается в изготовлении самодельного ДВС. Это проще и гораздо безопаснее по сравнению с ротором и, что немало важно, имеется большое количество:
1. проверенной и доступной информации
2. специалистов в данной области
3. людей, обладающих навыками и возможностями, позволяющими собрать самодельный ДВС.

В настоящее время, выбор бюджетной СУ для легкого АЖ — это тяжелый выбор между новым РМЗ-500 (с редуктором и пр.), цена которого неадекватна, и б/у Rotax-503, остаточный ресурс которого неизвестен.
Таким образом, доступность подходящей СУ для самодельщиков этой страны остается практически на том же уровне что и для самодельщиков во времена СССР.

Обратившись к наработкам той эпохи, к журналу МК, можно найти описание конструкции Георгия Дорфмана — оппозитного двухтактного двухцилиндрового ДВС на базе деталей мотоцикла ИЖ П-3.

Краткие ТХ ДД-700/40

объем. 700 см3
мощность. 40 л.с. при 5100. 5600 об/мин
масса*. 36 кг

* — без без винта, электростартера, зубчатого венца и электронного зажигания

Этот двигатель реально воплотить в металле. Разрабатывать иные конструкции лишено смысла. Все ИМХО, и требует обсуждения.

Читайте также:  Резко вырос расход масла в двигателе

Как известно, последняя модель мотоцикла ИЖ серии Планета — это ИЖ Планета-5 (ИЖ 7.107), диаметр цилиндра/ход поршня аналогичны П-3 и составляют 72/85 мм соответственно; мощность повышена за счет степени сжатия 8,2-8,7 (против 7,51 у П-3) и составляет как минимум 20 л.с. при 4850 об/мин (против 18 л.с. у П-3)

Не смотря на прекращение производства мотоциклов ИЖ, запчасти для ИЖ П-5 еще выпускаются и продаются, но, к сожалению, производитель не ИМЗ, а «одна из фирм Ижевска, больше никто не производит» (со слов администратора форума крупного интернет-магазина, ссылка http://moto18.ru/support/forum/forum10/topic674/messages/ )

По различным данным, качество запчастей не постоянно, разнится от детали к детали.

Других одноцилиндровых моторов большой кубатуры отечественная промышленность не выпускала, а цена японского цилиндра 200 см3 (максимальный объем 2Т ДВС, который я смог найти) порядка 15 тыс. руб., что уже неинтересно. Конечно, можно запросить цены на запчасти к этому мотору http://www.compactradialengines.com/mz34.html , но наверно, цены тоже не порадуют.

В общем, имеем то, что имеем. Цену на поршневую к П-5 можно посмотреть тут http://moto18.ru/cat/566/33772

Теперь о нестандартных деталях.

Наиболее сложен в изготовлении коленвал двигателя, т.к. помимо применения легированных сталей, требует применения холодной посадки (охлаждение жидким азотом), что в небольших городах является большой проблемой.

Вторым по сложности и первым по габаритам является картер. Разработчик предлагает изготавливать половинки картера из кругляка Д16Т ф210 мм. Кругляк такого диаметра дефицит, на один двигатель требуется около 230 мм длины, такой кусочек продавцы вряд ли отрежут.

Я предлагаю обсудить представленный двигатель, возможность и целесообразность его постройки, возможные пути модернизации, упрощения, удешевления его узлов и деталей.
Объединившись, мы могли бы получить недорогой ДВС, годный для легкого АЖ.

Модератору — я прекрасно понимаю, что тема не соответствует разделу, но прошу Вас, пусть она немного повисит здесь, т.к. проблема СУ наиболее остро стоит именно перед строителями автожиров, но, одновременно, именно для них вариант применения самодельного ДВС наиболее безопасен, по сравнению с самолетчиками, которых большинство.

Я люблю строить самолеты!

ski_vova

Я люблю небо!

AcroBatMan

Любите летать? Любите и летайте!

Одним из важнейших свойств двигателя для летательного аппарата является надежность. Составной частью надежности являются история предыдущей эксплуатации и результаты испытаний, в т.ч. наработка на отказ. Самодельный двигатель ни того, ни другого иметь не будет никогда, поэтому мы и платим деньги за двигатели, у которых упомянутые два параметра есть и позволяют говорить об их высокой надежности. Это первое.
А второе.
«имеется большое количество:
.
3. людей, обладающих навыками и возможностями, позволяющими собрать самодельный ДВС.»

Насчет большого кол-ва я бы не стал утверждать. Как вы думаете, за то время, что были опубликованы эти материалы, сколько таких двигателей было построено и сколько они наработали в общей сложности?
Влезая в самостоятельную постройку узлов и элементов, вы удлиняете время постройки и, как показывает международный опыт, с большой вероятностью ничего не сэкономите. Человек наиболее продуктивен там, где он умеет и понимает, поэтому наиболее рациональным будет зарабатывать деньги там, где ты уже умеешь это делать, а не экономить, пытаясь сделать то, чего никогда до этого не делал. В любом деле результат будет тем ближе, чем меньше в нем непроверенных решений. Можно, конечно, ваять пепелац, в котором почти все будет сочиняться заново. Просто летать он начнет намного позже. Если вообще начнет.
При этом еще не стоит забывать, что понятие «летает» можно толковать по-разному. Для одних это одиночные подлеты пепелаца с последующими бесконечными доводками и переделками — и уже счастье, что оно оторвалось от глобуса. Для других «летает» — это регулярно и без геморроя. Мне, например, первый вариант малоинтересен, т.к. интересно летать, а не в железках ковыряться. Постройка в данном случае — всего лишь инструмент для достижения цели. А цель — именно летать. Регулярно и безопасно.
Короче, надо перед выбором проекта решить для себя, чего хочется больше — летать или строить. Если летать — надо строить то, что полетит в кратчайшие сроки.
Знакомая дорога всегда короче.
Ну и с практической точки зрения — вы ведь не пытаетесь построить телевизор, холодильник и т.д., дабы сэкономить? Правильно, потому, что они вам нужны надежные и работоспособные.
А кто сказал, что двигатель Дорфмана надежен? И что он вообще приличный двигатель. В публикациях «МК» такой справки нет.

Источник

Adblock
detector