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:

▪ Автороллер

▪ Мини-веломобиль

▪ Аэросани

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:

Оптимальное время для отхода ко сну 11.09.2024

Режим сна давно признан важным фактором, влияющим на здоровье человека, но недавно ученые обнаружили, что время отхода ко сну может играть еще более значимую роль в поддержании здоровья сердечно-сосудистой системы. Согласно исследованию британских ученых, засыпание в промежутке с 22 до 23 часов может снизить риск развития сердечных заболеваний и, следовательно, продлить жизнь. В исследовании приняли участие более 88 000 человек, средний возраст которых составил 61 год, причем большинство участников были женщины. В ходе исследования использовались данные, собранные с помощью акселерометров - устройств, фиксирующих движения, которые позволяют точно отслеживать время отхода ко сну и пробуждения. Целью было выявить, как время сна связано с риском сердечно-сосудистых заболеваний. Анализ данных показал, что засыпание между 22 и 23 часами связано с более низким риском развития сердечных заболеваний, таких как инфаркт, инсульт и хроническая ишемическая болезнь сердца. В сравнении с теми, ...>>

Роботы-грибы управляются светом 11.09.2024

Одна из самых удивительных разработок в области использования природных материалов в робототехнике появилась благодаря усилиям группы исследователей из Корнельского университета. Они создали роботов, управляемых с помощью грибных мицелиальных нитей. Эти живые структуры могут не только реагировать на свет, но и передавать электрические сигналы, что открывает путь к созданию гибридных роботов с уникальными возможностями. Мицелий представляет собой подземную сеть грибов, обладающую способностью улавливать свет, реагировать на химические раздражители и передавать электрические импульсы. Эти свойства делают его идеальным кандидатом для создания сенсорных систем в роботах, которые могут работать в условиях, недоступных для обычных технологий. По словам исследователей, такие роботы могут в будущем помочь обнаруживать невидимые для человека изменения в окружающей среде, например, в сельском хозяйстве. Команда ученых разработала два экспериментальных робота. Первый из них - мягкий робот в ...>>

Употребление яиц помогает стать умнее 10.09.2024

В последние годы ученые все чаще обращают внимание на влияние питания на работу мозга. Одним из самых перспективных продуктов в этом отношении стали обычные куриные яйца. Их уникальный состав способен поддерживать когнитивные функции и даже стимулировать развитие мозга. Недавние исследования показали, что яйца могут помочь улучшить память, концентрацию и креативность благодаря содержащимся в них полезным веществам, таким как белок NWT-03, холин, лютеин и зеаксантин. Ключевым компонентом, благодаря которому яйца оказывают положительное влияние на мозг, является белок NWT-03. Этот белок стимулирует активность мозга, улучшая когнитивные функции. Ученые обнаружили, что регулярное употребление яиц способствует улучшению памяти и внимания. Белок NWT-03 помогает мозгу быстрее обрабатывать информацию и формировать новые нейронные связи, что способствует гибкости и эффективности его работы. Яйца содержат и другие важные вещества, помогающие поддерживать здоровье мозга на протяжении всей ж ...>>

Случайная новость из Архива Марсианский грунт доставят на Землю 25.04.2018 В настоящее время исследовать грунт и песок с поверхности Марса можно только дистанционно: этим занимается, например, марсоход Curiosity. Устройство собирает образцы сухой почвы, сортирует частицы по размеру и анализирует их химический состав с помощью встроенных научных приборов. Однако на Земле доступен намного более точный анализ - его методы постоянно совершенствуются. Представители NASA и Европейского космического агентства (ESA) разработали план доставки на Землю образцов грунта с поверхности Марса. План доставки грунта на Землю разделили на три основных этапа. Первым станет запуск ровера "Марс-2020", его начали собирать в апреле 2018 года. В конструкцию аппарата включили около 30 контейнеров для почвы, каждый размером с шариковую ручку. В ходе следующей миссии на Марс прибудет небольшой ровер, который заберет контейнеры с образцами и доставит их к ракете Mars Ascent Vehicle. Она выведет груз на марсианскую орбиту, откуда еще один космический аппарат, запущенный с Земли, заберет контейнеры с пробами и другие собранные материалы. Предполагается, что корабль, ответственный за последний этап, приземлится в США. В этот же период на Красной планете будет работать аппарат совместной российско-европейской миссии ExoMars. Бур этого устройства сможет добывать пробы с глубины около двух метров. Его работа позволит исследователям выбрать, какие именно образцы марсианской почвы стоит доставить на Землю. Подробные результаты планирования новой серии миссий представят на заседании Совета министров ESA в 2019 году. Если они одобрят результаты, исследователи продолжат работу над проектом.

Другие интересные новости:

▪ Искусственная Луна для экспериментов с гравитацией

▪ Внутри нейтронов обнаружили периодические колебания неизвестной природы

▪ Стиральная машина Siemens iQ700

▪ SMS от Йоулупукки

▪ Умная подставка для приготовления коктейлей

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Теория государства и права. Конспект лекций

▪ статья Какой привычный предмет помогает смотреть сквозь непрозрачное матовое стекло? Подробный ответ

▪ статья Млекопитающие. Советы туристу

▪ статья FM cтереопередатчик на микросхеме BA1404. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок защиты аппаратуры. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024