Текст книги "Техника и вооружение 2012 06"

Автор книги: Автор Неизвестен

сообщить о нарушении

Текущая страница: 8 (всего у книги 9 страниц)

В помесячной справке инспекции Министерства связи за октябрь 1960 г. отмечалось: «Вопрос с размещением заказа на изготовление двух редукторов до сего времени Госпланом СССР не разрешен. Причина – перегрузка заводов, изготовляющих редукторы подобного типа для вертолетов. Необходимо еще раз строго обязать Гэсплан СССР и ГКАТ обеспечить изготовление редукторов в текущем году».

Своевременно редукторы так и не изготовили, и итоги испытаний ПА-18 удалось подвести лишь к весне 1964 г. Помимо замены двигателей, в первоначальный проект внесли и другие вынужденные изменения, усугубившие естественные для опытного образца дефекты. Так, в конструкции Z-образной колонки отсутствовала амортизирующая муфта, что вызывало сильные колебания, приводившие к поломкам угловых редукторов и рамы верхнего редуктора. Управление изменением шага и реверсом воздушного винта осуществлялось путем длительной перемотки специального штурвала. Самостоятельное страгивание ПА-18 на снегу было затруднено из-за большой опорной площади днища.

Ко времени проведения испытаний ПА-18 в 1964 г. на предприятиях ГКАТ уже было освоено серийное производство аэросаней разработки двух ведущих авиационных КБ. Таким образом, невыполнение первоначальных сроков подачи на испытания, межведомственные препоны в поставках комплектующих и конструктивные недостатки вынудили прекратить все работы по ПА-18.

«Аэросани-вездеход» ПА-18.

Рабочее место водителя ПА-18.

Проект аэросаней «Север».

«Север»

13 апреля 1957 г. в развитие постановления №300 МАП издало приказ №229, которым создание новых аэросаней для перевозки почты по заданию Министерства связи СССР поручалось ОКБ Н.И. Камова.

Технические условия на аэросани заместитель министра связи Сергейчук утвердил 3 июля 1957 г.:

«– Сани предназначаются для перевозки почтовых грузов в районах Крайнего Севера, Сибири, Дальнего Востока и Казахстана.

– Они должны быть рассчитаны на перевозку до 500 кг почтовых отправлений и печати.

– Экипаж аэросаней должен состоять из двух человек: водителя и работника, сопровождающего почту.

– Кузов должен быть разделен перегородкой (с небольшим застекленным и зарешеченным окном) на два отделения – для экипажа и для груза.

– Кабина экипажа должна быть отапливаемой, а объем грузового отсека должен быть не менее 1,2 м³ .

– Двери грузового отсека должны быть снабжены надежными замками и решетками с внутренней стороны стекол окон.

– Для обеспечения лучших эксплуатационных качеств саней винт должен быть металлическим, реверсивным с изменяемым шагом.

– Запуск двигателя должен осуществляться сжатым воздухом, а для его подогрева перед запуском должно быть специальное стационарное устройство прогрева.

– В качестве кузова аэросаней допускается использование кузова легкового автомобиля ГАЗ-М-20«Победа»или УАЗ-450 (вагонного типа).

– Выбор двигателя и его мощности предоставлен конструктору.

– Запас хода аэросаней должен быть не менее 5 часов.

– Крейсерская скорость на ровном месте по снежному покрову толщиной 200-300 мм должна быть не менее 40 км/ч.

– Сани должны иметь 4 лыжи».

В КБ оперативно выполнили несколько эскизов аэросаней с мотором М-11, но от детальной проработки отказались, так как мощность двигателя была явно недостаточной. После получения от Министерства связи технических условий приступили к проектированию аэросаней под более мощный мотор. Ведущим конструктором назначили В.А. Хромых, в работах также принимали участие И.Г. Мчедлишвили, Е.П. Корсаков, Г.И. Иоффе, B.C. Морозов, А.Е. Лебедев, В.Ю. Браварник, М.Б. Малиновский и Г.И. Власенко.

При проектировании аэросаней «Север» (или «изделие Се») в КБ придерживались трех основных положений:

«1. Аэросани должны быть возможно более дешевыми в производстве.

2. Должны быть обеспечены высокие эксплуатационные качества.

3. Легкий запуск в серийное производство».

Стоимость аэросаней складывалась из стоимости двигателя, кузова, лыж и их подвески, воздушного винта, агрегатов оборудования и систем. С уменьшением числа специально изготавливаемых агрегатов соответственно снижалась и стоимость аэросаней. Наиболее дорогостоящим агрегатом (не считая двигателя и воздушного винта, изготавливавшихся специальными заводами) являлся кузов.

Для налаживания серийного производства кузова требовалась многочисленная оснастка – штампы, оправки, сборочные стапеля самого кузова и его агрегатов (двери, рамы, лонжероны и пр.), а также специальный инструмент. В связи с тем, что кузов аэросаней состоял, как правило, из нескольких сотен деталей, эта оснастка стоила очень дорого (необходимо также учесть, что к этому добавлялась стоимость проектных работ по кузову и оснастке). Поэтому на новых аэросанях «Север» решили использовать кузов автомашины ГАЗ М-20 «Победа». Его стоимость была значительно ниже стоимости специально разработанного кузова.

Кроме того, в конструкции новых аэросаней применили еще ряд серийных узлов – подвеску передних лыж, рулевое управление и сиденье экипажа от автомобиля М-20, амортизационные стойки главных лыж, маслобак и установку маслорадиатора от вертолета Ка-15, жалюзи охлаждения двигателя от самолета Як-12 и т.д. Заново были изготовлены лыжи, капоты, моторама, бензобаки и некоторые агрегаты оборудования. Таким образом предполагалось значительно снизить затраты на серийное производство.

Стоит подчеркнуть, что при разработке «изделия Се» удобству эксплуатации и комфорту для экипажа уделили повышенное внимание по сравнению с аэросанями прежних выпусков. Должны были обеспечиваться:

«– Отопление кабины;

– Обдув стекол кабины теплым воздухом и очистка их от снега и льда;

– Прогрев двигателя перед запуском от печи, входящей в конструкцию саней;

– Прогрев подошв лыж для облегчения страгивания с места в случае примерзания;

– Надежный запуск двигателя (большой запас воздуха, система разжижения масла и прогрев перед запуском);

– Удобная регулировка температурных режимов двигателя из кабины водителя;

– Возможность резкого торможения и движения задним ходом (используя реверс воздушного винта);

– Долговечность конструкции (аэросани «Север» цельнометаллические)

– Высокие ходовые качества (за счет установки мощного двигателя и винта изменяемого шага);

– Легкое и удобное обслуживание двигателя и всех агрегатов».

Внедрение значительного количества уже освоенных в серийном производстве узлов открывало широкие возможности кооперации, которая должна была свести «производство саней к изготовлению сравнительно небольшого количества агрегатов и общей сборке». Предполагалось, что «эти операции не потребуют больших производственных площадей, сложного оборудования, инструмента и вполне под силу любому небольшому заводу».

31 января 1958 г. с Министерством связи был заключен специальный договор №149, но фактически постройку ходового макета аэросаней «изделие ЭСе» начали еще в 1957 г. К 13 марта 1958 г. ходовой макет был готов, а через два дня начались его официальные испытания. Их проводил представитель Министерства связи С.И. Богоявленский, который работал начальником Комсомольской транспортной конторы связи и имел большой опыт эксплуатации аэросаней и глиссеров. В ходе испытаний (пока не сошел снег) определялись слабые места конструкции, принимались решения о внесении необходимых изменений и определялся круг лиц, ответственных за конкретные доработки.

Кузов ходового макета аэросаней «Север» представлял собой доработанный кузов автомашины ГАЗ М-20 «Победа». В его конструкцию внесли следующие изменения:

«1. Для крепления подкосов задних (главных) лыж и стержней моторной рамы под заднюю нижнюю часть кузова подведена сварная металлическая рама, состоящая из двух продольных лонжеронов коробчатого сечения, соединенных двумя поперечными профилированными балками.

Рама крепится к кузову: передними концами лонжеронов за передние узлы подвески рессор автомашины, а задними концами лонжеронов – к лонжеронам днища кузова (болтовым соединением).

2. Задняя часть кузова (багажник) подверглась доработкам – снята конструкция, отделяющая багажник от пассажирской кабины, и заднее сидение. Взамен этих деталей установлена новая перегородка, увеличивающая объем пассажирской кабины, и складное жесткое сидение, обшитое павинолом. В сложенном состоянии это сидение используется как пол грузового отсека, а. в случае необходимости, допускает размещение на нем 2-х – 3-х пассажиров. Новая задняя перегородка имеет большой съемный люк (на анкерных гайках и винтах), обеспечивающий доступ к маслорадиатору, агрегатам двигателя и систем изнутри (из грузовой кабины).

В боковых наружных стенках задней части кузова прорезаны отверстия для выхода воздухозаборников маслорадиатора.

Заднее стекло кузова автомашины снято и заменено съемным люком доступа к двигателю снизу.

В крышке багажника автомашины сделано круглое отверстие для выхода туннеля маслорадиатора, кроме того, сняты петли и замок крышки, а ее крепление к кузову осуществлено с помощью винтов и анкерных гаек. Кроме того, в задних брызговиках кузова сделан ряд небольших отверстий для пропуска трубопроводов топливной и воздушной систем и системы отопления.

3. Днище кузова доработано путем снятия ряда мелких кронштейнов и узлов автомобильных систем, не используемых в конструкции аэросаней. Кроме того, доработан короб, внутри которого проходил карданный вал автомашины, – выступающая вниз часть его срезана, а место среза заварено плоским стальным листом заподлицо с нижней обшивкой. Получившийся таким образом туннель используется для прокладки коммуникаций управления двигателем и его агрегатами и отопительной сети.

4. На обе задние двери кузова поставлены замки для закрывания их снаружи, а на стеклах с внутренней стороны установлены стальные решетки.

5. Внутри кузова, за спинкой сидения водителя установлена перегородка из дюралевых листов и профилей, отделяющая кабину экипажа от грузовой кабины. В этой перегородке имеется застекленное окно со стальной решеткой со стороны кабины.

6. Для передних и задних крыльев кузова изготовлены дополнительные боковые щитки, закрывающие боковые вырезы для колес. Устанавливаются эти щитки на винтах и анкерных гайках.

Ходовой макет аэросаней «Север».

Кроме того, в верхней части передних крыльев сделаны съемные панели, крепящиеся к крыльям анкерными гайками и винтами. Эти панели обеспечивают подход к датчикам бензиномера. Для доступа к заливным горловинам топливных баков в панелях сделаны легкооткрывающиеся лючки по образцу заправочного лючка на автомашине М-20.

7. Носовая часть кузова, которая в автомашине ГАЗ М-20 предназначена для установки двигателя, используется в аэросанях как багажник. Для этой цели за декоративной облицовкой носовой части устанавливается глухой щиток – перегородка, а пространство между лонжеронами кузова закрывается специальным поддоном, образуя довольно вместительный отсек, в передней части которого устанавливается аккумулятор, а задняя может быть использована для перевозки груза, бортинструмента, запчастей и чехлов».

В ходе испытаний отмечалось неудобное крепление заднего обтекателя кузова, а конструкция охарактеризована как «слабая». Решили сделать обтекатель на быстросъемных замках и усилить конструкцию. Крепления задних щитков под вырезы колес оказались неудобными: их следовало заменить навешенными на петлях специальными креплениями из листового дюраля с зигами. На нижней части кузова не имелось предохранительного фартука для защиты винта.

Под правым задним крылом кузова размещались воздушные баллоны запуска двигателя и топливный бачок печки отопления.

Для крепления двигателя нижняя задняя часть кузова усиливалась специальной сварной рамой, на которую опиралась моторама. Одновременно усиление нижней задней части кузова служило для крепления подкосов шасси задних (главных) лыж. По итогам испытаний конструкцию задней усиливающей рамы изменили.

Двигатель монтировался к мотораме на резиновых амортизаторах и закрывался легкосъемными капотами – внешним и внутренним. Внутренний капот переходил в обтекатель, расположенный на крыше кузова.

Внутри обтекателя размещался маслобак. Маслорадиатор крепился к специальному кронштейну, установленному под двигателем на полу кузова. Воздух, проходивший через маслорадиатор, поступал в него через два воздуховода, выведенные к воздухозаборникам на боковых стенках кузова.

Протекание воздуха через соты радиатора обеспечивалось тем, что обрез патрубка радиатора (с жалюзи) располагался вблизи плоскости вращения винта, создававшего разряжение на выходе из патрубка.

Основой силовой установки аэросаней «Север» являлся четырехтактный бензиновый девятицилиндровый (с воздушным охлаждением и звездообразным расположением цилиндров) двигатель АИ-14Р взлетной мощностью 260 л.с. В связи с тем, что на аэросанях для охлаждения обдувка цилиндров воздухом шла не спереди, а сзади, на двигателе изменили систему дефлектирования цилиндров.

Моторная рама двигателя представляла собой пространственную ферму, сваренную из стальных труб с болтовыми соединениями отдельных элементов. Двигатель крепился на кольце рамы восемью шпильками через резиновые амортизаторы. Кольцо рамы связывалось с фермой восемью попарно скрепленными подкосами.

Воздушный винт аэросаней диаметром 2,5 м – двухлопастный, толкающий, реверсивный, с изменяемым шагом. На рабочем диапазоне углов винт работал совместно с регулятором РВ-101 как обычный автоматический винт прямой схемы. Управление реверсом было автоматизировано. Лопасти винта изготавливались из сосны и дельтадревесины. При испытании ходового макета отмечалась малая тяга винта, поэтому его решили заменить на новый винт диаметром 2,7 м.

Выхлопная система двигателя состояла из двух коллекторов. Правый коллектор имел пять входных патрубков, а левый – четыре. Каждый коллектор состоял из четырех секций. Нижняя часть каждого коллектора переходила в глушитель, размещенный в задней части кузова (по бокам маслорадиатора).

Установка двигателя АИ-14Р на ходовом макете аэросаней «Север».

Как уже отмечалось, капоты силовой установки разделялись на внутренние и внешние. Кроме того, к системе капотирования относились обтекатель, расположенный перед двигателем на крыше кузова, и жалюзи охлаждения двигателя, установленные на выходе воздуха из капотов. Конструкция капотов, обтекателя и жалюзи выполнялась из дюралевых листов и соответствующего набора профилей. Наружный капот двигателя цилиндрической формы состоял из переднего кольца, подрезанного в нижней части при переходе к кузову аэросаней, и двух крышек. Внутренняя и наружная обшивки кольца склепывались по носку и средней части с девятью нервюрами и П-образным профилем в хвостовой части, представляя обтекаемый профилированный контур. Крышки капота в верхней части соединялись между собой шомпольной петлей. При открытии крышек обеспечивался свободный доступ к двигателю. В нижней части (под двигателем) крышки соединялись, стягиваясь друг с другом тремя замками.

Обтекатель состоял из трех частей, крепящихся к крыше кузова винтами и анкерными гайками. В задней части обтекателя размещался масляный бак, доступ к горловине которого обеспечивался через прямоугольный люк.

Внутренний капот двигателя представлял собой кольцевой кожух, охватывавший заднюю часть двигателя, на которой размещались моторные агрегаты. Он предохранял агрегаты (магнето, генератор и пр.) от воздействия снега, влаги и льда. Обшивка внутреннего капота выполнялась в виде отдельных съемных крышек.

Воздухозаборник карбюратора (всасывающий патрубок двигателя) снабжался пылеотбойной сеткой и выводился внутрь кузова аэросаней. Он представлял собой сваренную трубу с фланцевым соединением с карбюратором двигателя. Воздухопровод масляного радиатора имел два заборника, выведенные на борта кузова. Заслонка, регулирующая количество воздуха, проходящего через маслорадиатор, находилась на выходе из радиатора и управлялась из кабины водителя.

На испытаниях ходового макета в двух местах лопнуло подмоторное кольцо, заимствованное от самолета Як-12М, и его сочли необходимым усилить, после чего проверить на статиспытаниях. Забраковали также выхлопной коллектор жалюзи мотора. Подогрев всасываемого воздуха на входе в карбюратор отсутствовал. Крышки капота не обладали необходимой жесткостью. Для предотвращения промерзания цилиндровой группы необходимо было ввести специальный теплый чехол на капот.

Доработкой винто-моторной группы, атакже бензо– и маслосистем занимался Г.И. Иоффе.

Топливная система аэросаней состояла из двух основных баков емкостью на 100 л каждый, размещенных под передними крыльями кузова, дополнительного топливного бака емкостью 60 л (основной бензобак автомашины ГАЗ-М20, располагавшийся на своем штатном месте), бензофильтра с отстойником и сливным краном, пожарного крана, двух обратных клапанов и трубопроводов с арматурой.

Топливо из основных баков через обратные клапаны поступало к пожарному крану, а затем к фильтру отстойника. Далее топливо шло на вход в насос, установленный на двигателе. Обратные клапаны служили для предотвращения перетекания топлива из одного бака в другой. Слив топлива из системы производился через сливной кран, расположенный на бензофильтре. Из дополнительного заднего бензобака топливо перекачивалось в основные баки ручным насосом.

Бензобаки, установленные под крыльями, не позволяли расширить переднюю колею, и их решили переделать. Сливной кран сильно выступал за габариты кузова; его также пришлось дорабатывать.

Система маслопитания двигателя включала маслобак, фильтр, воздушно-масляный радиатор, сливной кран и трубопроводы с арматурой. Дренажный заборник маслобака был выведен за капот и прикрыт козырьком. Маслобак цилиндрической формы располагался в обтекателе на крыше кузова. На трубопроводе «маслобак – питающий насос двигателя» устанавливался специальный карман для датчика термометра и сливной кран, с помощью которого можно было слить масло из бака. Из радиатора масло сливалось через пробку в нижней части радиатора. Однако при сливе масло из маслоотстойника попадало в патрубок подогрева двигателя. Исправление этого дефекта поручили B.C. Морозову. Он же дорабатывал приборное оборудование и систему отопления (совместно с Иоффе).

Система запуска двигателя была воздушная и состояла из компрессора, установленного на двигателе, двух воздушных баллонов, зарядного штуцера, фильтра-отстойника, двух прямоточных фетровых фильтров автомата давления, манометра, крана сети, обратных клапанов и трубопроводов. Для облегчения и ускорения запуска двигателя предусмотрели систему разжижения масла бензином.

Подвеска и управление передними лыжами осуществлялись с использованием переднего моста и рулевого управления автомашины М-20. Переделывались только полуоси колес и некоторые тяги управления.

Подвеска задних (главных) лыж повторяла классическую схему пирамидального шасси самолетов – два подкоса и амортизационная стойка. Главные лыжи имели также по две реактивных тяги, входящих в систему подвески. Сохранение передней подвески от М-20 с расположением лыж не в одну колею создавало большое сопротивление при движении саней, поэтому было решено развести центры передних лыж по центрам задних лыж при проектировании новой конструкции подвески. Рулевое управление оказалось тяжелым и непрочным, поэтому сочли целесообразным проработать вопрос о замене его более мощным. Примененные на ходовом макете задние амортизационные стойки не обеспечивали амортизацию – у них прогнулись полуоси (правая на 5 мм, левая на З мм).

Лыжа ходового макета представляла собой цельнометаллическую конструкцию, состоящую из продольного и поперечного наборов, обшивки, кабанов и подошвы. Для борьбы с примерзанием на стоянке лыжи снабжались системой подогрева подошв горячим воздухом от бортовой печи отопления (размещалась под левым задним крылом кузова). Система отбора горячего воздуха проектировалась с расчетом использования печи для прогрева двигателя перед запуском, прогрева лыж, отопления кабин и обдува стекол теплым воздухом на ходу аэросаней.

Поперечный набор лыж включал шпангоуты лыжи и кабана, а продольный – пояса и стрингеры, роль лонжеронов выполняли боковые стенки обшивки. К подошвам лыж крепились Т-образные профили, идущие вдоль лыжи по ее оси. Передние и задние концы лыж имели специальную усиленную обшивку (оковку), предохраняющую лыжи от повреждений при ударе. Для удобства монтажа и ремонта лыж в процессе эксплуатации их подошву сделали съемной, а в верхней части обшивки имелись лючки для доступа внутрь лыжи.

Передние и задние лыжи имели различные габариты и не были взаимозаменяемыми. Правые и левые лыжи – попарно взаимозаменяемые, что обеспечивалось поворотом на 180° кронштейна подвески. На задних лыжах, кроме того, требовалось повернуть на 180‘ кронштейны крепления реактивных тяг и переключить штуцер подводки горячего воздуха.

Передние лыжи соединялись между собой тягой параллельного хода. На задних концах главных лыж устанавливались рычажные стояночные тормоза с гидравлическим приводом. На испытаниях выяснилось, что неудачно расположенные передние лыжи задевали за кузов аэросаней, а излишне длинные задние лыжи при переезде через ухабы мешали открытию дверей. Улучшением конструкции кузова и лыж занимался А.Е. Лебедев. Лебедев совместно с Сориным и Ивановым также совершенствовали переднюю и заднюю подвески.

Электрооборудование аэросаней включало приборы освещения (фара-прожектор, путевые фары, подфарники), агрегаты отопительной системы, приборы контроля работы двигателя и звуковые сигналы. Учитывая шумность мотора, звуковой сигнал оказался лишним. Передние и задние подфарники посчитали ненужными. Крепление фары-прожектора было ненадежным, а система управления неудобной. За доработку фары-прожектора и электрооборудования отвечал В.Ю. Браварник.

Приборное оборудование рассчитывалось на вождение саней в сложных эксплуатационных условиях и должно было обеспечивать контроль работы винтомоторной группы и всех систем, а также ориентировку на местности. Оно размещалось на двух приборных досках и электрощитке, установленных на передней панели в кабине водителя. С.И. Богоявленский оценил расположение приборов как неудобное. Переделку приборного оборудования осуществлял B.C. Морозов.

Принципиальная схема обогрева аэросаней «Север».

Конструкция лыжи ходового макета аэросаней «Север».

Система отопления и вентиляции аэросаней должна была обеспечить подогрев двигателя перед запуском, прогрев лыж (при страгивания с места в случае примерзания), обогрев передних стекол и кабины водителя, обогрев аккумулятора. Система отопления работала с помощью отопительно-вентиляционной установки ОВ-65, смонтированной под задним левым крылом кузова.

Патрубок выхода теплого воздуха оказался слишком узким, и тогда решили увеличить охват цилиндров разводом патрубка. Обогрев кабины водителя и обдув ветрового стекла не функционировали, что привело к разработке новой конструкции.

Управление тормозами лыж было пневматическое. Сжатый воздух подводился по трубопроводу, проложенному по правому борту машины, в установленные на задних лыжах пневмоцилиндры тормозов. Но тормоза оказались излишними при наличии реверсивного винта и от них решили отказаться.

Продолжение следует