Бесплатная техническая библиотека

Катамаран-ветроход. Личный транспорт

Справочник / Личный транспорт: наземный, водный, воздушный

 Комментарии к статье

Несмотря на практически полное оснащение судов тепловыми двигателями, кораблестроителей не оставляет надежда создать вполне работоспособное судно, приводимое в движение энергией ветра. Только за последние десятилетия появились парусники с автоматизированной постановкой, управлением и уборкой парусов, ветроходы с роторными движителями, парусники с жесткими парусами-крыльями и со змейковыми парусами...

Немалая доля участия в создании подобных конструкций традиционно принадлежит моделистам, создающим новые необычные ветроходы. В нашем сегодняшнем выпуске журнала - описание ветрохода оригинальной конструкции с комбинированным движителем.

Основным достоинством комбинированного привода является меньшая его зависимость от направления ветра относительно курса. Правда, это совсем не означает, что ветроход сможет идти курсом левентик, когда ветер дует точно ему в нос. В этом случае ветроходу, точно так же, как и любому паруснику, придется идти в лавировку - зигзагами, подставляя ветру то правый, то левый борт Однако на всех остальных курсах ветроход ведет себя вполне прилично, развивая скорость, сопоставимую со скоростью традиционных парусников.

Движитель предлагаемого ветрохода представляет собой комбинацию вингротора и кинематически связанного с ним гребного винта. Ветер раскручивает ротор, от которого вращение передается гребному винту - и суденышко приходит в движение.

Конструктивно ветроход представляет собой катамаран с корпусами из фанеры; на мостике, объединяющем корпуса, в двух шариковых подшипниках вертикально установлен вингротор, который с помощью гибкого вала (троса в боуденовской оболочке) связан с гребным винтом. Последний рассчитан на сравнительно небольшую частоту вращения вингротора, а потому имеет увеличенный диаметр и узкие тонкие лопасти.

Чисто геометрически вингротор представляет собой два полуцилиндра, обращенных друг к другу вогнутыми сторонами и смещенных друг относительно друга на величину радиуса. Вращение его происходит за счет двух аэродинамических сил - разности давлений на вогнутую и выпуклую лопасти и реактивной силы, получаемой при протекании воздуха по каналу между двумя полуцилиндрами.

Оболочка вингротора вырезана из тонкого и достаточно жесткого пластика - астролона. Подойдет и тонкий картон - прессшпан и даже ватман, но их для увеличения жесткости и улучшения водостойкости необходимо пропитать лаком - лучше паркетным.

Оболочка фиксируется клеем на четырех фигурных шпангоутах, вырезанных из липовых пластин толщиной 4 мм, и все это сооружение усиливается сосновыми рейками, имеющими каплеобразное сечение. Вингротор такой конструкции получается достаточно жестким для того, чтобы выдерживать ветровые и центробежные нагрузки при его вращении.

Вингротор закрепляется на фланце подшипникового узла. Последний состоит из подшипникового корпуса, выточенного из дюралюминия, пары подшипников с внешним диаметром около 20 мм и крышки. В свободном конце вала подшипникового узла просверлено отверстие по диаметру троса гибкого вала; фиксация троса в отверстии производится пайкой.

Гребной винт ветрохода - четырехлопастный, с узкими лопастями, диаметр его составляет 168 мм. Сделан винт из листового дюралюминия толщиной 3 мм; профиль лопасти - выпукло-вогнутый, со скругленной передней и заостренной задней частью. Угол установки лопастей (шаг винта) придется подобрать самостоятельно, постепенно увеличивая его в процессе ходовых испытаний.

Гребной винт закреплен на дейдвуд-ном валу между гайкой и коком с резьбовым отверстием. Сам же вал расположен в дейдвуде; в передней его части просверлено отверстие под гибкий вал, где трос закрепляется с помощью пайки.

Корпуса катамарана - фанерные. Шпангоуты и транец вырезаны из 5-мм фанеры, внешние борта, днище и палубы - из фанеры толщиной 3 мм. Внутренние борта и кили выпилены зацело из 5-мм фанеры. Собирать корпуса удобнее всего в простейшем стапеле - ровном деревянном бруске с прорезями, в которых можно с помощью небольших клиньев закрепить шпангоуты. После установки шпангоутов к каркасу подгоняются картонные шаблоны борта, днища и палубы - после определения их точной конфигурации по ним вырезаются фанерные заготовки, которые с помощью эпоксидного клея фиксируются на шпангоутах.

Мостик, объединяющий корпуса и являющийся основанием подшипникового узла вингротора, выклеивается с применением эпоксидной смолы из нескольких слоев фанеры суммарной толщиной около 10 мм и пары деревянных брусков. С корпусами мостик соединяется с помощью четырех болтиков с резьбой М5; в корпуса для этого вклеиваются березовые рейки с заделанными в них гайками.

В задней части катамарана располагается еще один мостик из сосновой рейки сечением 50x15 мм - на ней закрепляется дюралюминиевый кронштейн дейдвуда.

Катамаран-ветроход с комбинированным движителем (нажмите для увеличения): 1 - корпус катамарана; 2 - центральный мостик; 3 - фланец подшипникового узла; 4 - подшипниковый узел ротора; 5 - задний мостик; 6 - кронштейн дейдвуда; 7 - гребной винт; 8 - рулевое перо; 9 - дейдвуд; 10 - вингротор

Корпус катамарана (правый, левый отраженный вид): 1 - днище (фанера s3); 2 - внешний борт (фанера s3); 3 - палуба (фанера s3); 4 - носовая бобышка (липа); 5,6,7 - шпангоуты (фанера s5); 8 - внутренний борт (фанера s3); 9 - транец (фанера s5)

Вингротор: 1 - шпангоуты (липа s4); 2 - усиливающие рейки (сосна, рейка 24x12); 3 - оболочка (астролон, прессшпан или ватман)

Подшипниковый узел вингротора: 1 - подшипниковый корпус; 2 - штифт; 3 - фланец; 4,6 - подшипники; 5 - вал вингротора; 7 - оболочка гибкого вала; 8 - трос гибкого вала; 9 - крышка подшипникового корпуса

Дейдвуд: 1 - дейдвудный вал; 2 - кок-гайка; 3 - гребной винт; 4 - опорная гайка; 5 - корпус; 6 - трос гибкого вала; 7 - оболочка гибкого вала

Запускать ветроход лучше всего в ветреную погоду, когда ротор легко раскручивается под действием потока воздуха. Быстрее всего ветроход движется в галфвинд - когда направление ветра перпендикулярно курсу суденышка. Однако ветроход может идти и в бейдевинд - когда ветер дует сбоку-спереди - под углом 30 - 45 градусов к направлению движения.

Автор: И.Терехов

 Рекомендуем интересные статьи раздела Личный транспорт: наземный, водный, воздушный:

▪ Водометный движитель

▪ Хозяйственные санки

▪ Грузовой прицеп для легкового автомобиля

Смотрите другие статьи раздела Личный транспорт: наземный, водный, воздушный.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Струна нано-гитары играет сама 22.10.2019 Ученые из Университета Ланкастера и Оксфордского университета (Великобритания) создали "нано-струну", которая вибрирует без какого-либо внешнего воздействия. Крошечный провод, напоминающий гитарную струну, может приходить в движение непосредственно от электрического тока. Для создания устройства исследователи взяли углеродную нанотрубку, представляющую собой проволоку диаметром около трех нанометров, примерно в 100 000 раз тоньше струны гитары. Они прикрепили "струну" на металлические опоры на каждом конце, а затем охлаждали до температуры на 0,02 градуса выше абсолютного нуля, который равен -273,15°С. Центральная часть провода была свободна для вибрации, которую исследователи могли обнаружить, пропуская через проволоку ток и измеряя изменение электрического сопротивления. Подобно тому, как гитарная струна вибрирует, когда ее дергают, проволока вибрирует, когда ее приводит в движение электрическое напряжение. Удивительно, но когда они повторили эксперимент без внешних сил, проволока тоже стала двигаться. Струна "нано-гитары" играла сама по себе. Так какую ноту играет нано-гитара? Нанотрубка намного тоньше струны гитары, поэтому она колеблется с гораздо более высокой частотой - в пределах ультразвукового диапазона. Так что никто не сможет ее услышать. Но присвоить этому звуку "ноту" все-таки можно. Ее частота составляет 231 миллион герц, что означает, что это струна А (нота "ля") на высоте 21-й октавы выше стандартной настройки. Такую нано-струну можно использовать для усиления крошечных сил, например, в новых микроскопах, или для измерения вязкости экзотических квантовых жидкостей.

Другие интересные новости:

▪ Самовосстанавливающийся пластик

▪ Фейковые новости распространяются в сети быстрее правдивых

▪ Мониторы iiyama ProLite XU2490HS-B1 и XU2590HS-B1

▪ Рой крошечных кораблей для исследования космоса

▪ Интернет может снизить риск деменции

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы. Подборка статей

▪ статья Основы гармоничного сосуществования общества и природы. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Везде ли становится теплее из-за глобального потепления? Подробный ответ

▪ статья Бараний горох. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Превращение цифрового индикатора в цифровой термометр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Электросварочные установки. Установки электрической сварки (резки, наплавки) плавлением. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026