Воздушный лифт, или советы странного лифтера Печать
Оборудование
21.12.2009 19:44

Разговор на эскалаторе метро: “Нет, пассивный вариант лучше, и высоко и хорошо, поля не нужны. Получай себе удовольствие”. Оппонент возражает: “Ну и что, сколько раз ты успел, один или два раза? А в активном варианте цикл короче, раз пять бы успел. Да и голубая дыра у вас частенько висит. Сколько не набирай, все равно не зацепишься. А у нас такой термик стоит, закачаешься. С земли хватает...” Девушки, невольные слушатели сего диалога, смотрят на ребят с грустным удивлением. Они ничего не понимают в буксировке…

Пассивная или активная?

Не помню, кто первый сказал, что все развивается по спирали, но с этим гениальным человеком я полностью согласен. Два года назад мы долго думали, что же создавать - пассивную или активную лебедку. За активными системами тех времен закрепилась дурная слава. Тяжелые громоздкие монстры таскали и парапланы и дельтапланы. Были они капризны, ненадежны. Трос вечно рвался. Его нужно было долго разматывать и хорошо, если не пешком. На старте оператор плохо видел параплан и мог запросто уронить пилота. И главное, с километра троса в штиль можно подняться на 300…350 метров.

Пассивная лебедка стоила дешевле и казалась несказанно проще. Оператор хорошо видел пилота и мог вовремя сбросить нагрузку. Впечатляло и то, что при двух километрах дороги и километре троса можно было затягиваться на 800 метров.

Пассивная

Итак, на пассивном варианте и остановились. Была собрана лебедка с барабанным тормозом, электрическим смотчиком и червячным укладчиком троса. Первые же полеты принесли проблемы. Барабанный тормоз подклинивал. Его замена на дисковый улучшила ситуацию, но не избавила от колебательного процесса типа “секс в подвеске”, возникающего из-за разного значения трения покоя и скольжения. Секс начинался в самое неподходящее время и был то мягким, то жестким, обрывал звенья и пугал новичков. За два года было испытано несколько типов тормозов, и лучшие результаты показал ленточный тормоз. На втором месте - чугунный дисковый тормоз с радиальными запилами. Проблемы были и со смоткой. В сильный ветер сопротивление парашюта заставляло электромотор быстренько разряжать аккумулятор. Неопытные операторы частенько делали бороды и рвали разрывные звенья и трос. И все это в момент очереди на старте и прекрасной погоды. Катастрофическим оказался износ троса. Из-за небольшой нагрузки укладка получалась рыхлой, и при затяжке трос ощутимо трепался, проваливаясь в пакет. Изгиб на роликах и случающееся скольжение по асфальту так же способствовали износу. Все эти болезни убивали троса, и ни один не выдержал более 1000 затяжек. С безопасностью тоже не все безоблачно. Обрывы во время “секса”, обрывы на малой высоте, обрывы над асфальтом, старт рядом с асфальтом. Все это не раз заставлало вздрагивать операторов и пилотов. Во время полетов выяснился еще один скрытый недостаток. Хорошую буксировочную дорогу подобрать нелегко. А ведь нужна не одна, а несколько дорог под разный ветер. Такое место нашлось в 170 км от Москвы. Два года полетов в Белоомуте подарили множество чудесных воспоминаний, и не так уж много хороших полетов. Сырые заливные луга находились в зоне устойчивой голубой дыры. И если с активной лебедки в Литве я четыре дня улетал с 300 метров с первой затяжки, то в Белоомуте и с 600 уйти проблема. В общем-то пассивную систему отладили и довели количество подъемов до 50 в день. Но этого было мало. За два сезона было освоено обучение с лебедок, и ученикам требовались полеты и не только летом, но и зимой. Наверное это и заставило вернуться к идее активных лебедок. Ведь зимой с них можно летать с любого поля или озера.

Активная

Оглянитесь вокруг. Сколько нового возникло. Сегодня мы летаем с качественной УКВ связью на надежных парапланах, безболезненно переносящих скороподъемность в 5..6 м/с и весьма устойчивых на старте. Новое поколение парапланов, доступность надежных импортных двигателей, применение современных синтетических тросов. Все это создает технологический уровень, позволяющий по-новому взглянуть на старую идею и перейти на следующий виток развития. К новому поколению активных лебедок.

Первую лебедку мы купили. Поджимало время и, помня мытарства с пассивкой, очень не хотелось залазить в дебри последовательного приближения к идеалу. Однако в дебри залезать пришлось. Из купленного агрегата безотказно работал только японский двигатель. В остальном мы разочаровались. И в первую очередь, в высоте затяжки.

Несмотря на проблемы, сама идея активной лебедки прекрасно работала. Тем более, что Миша Петровский додумался до гениальной схемы возврата троса: в дополнение к лебедке ставился размотчик троса, представлявший из себя мини-лебедочку. Тросы лебедок соединялись, пилот цеплялся к поводку. При затяжке трос размотчика разматывался, а после отцепки пилота сматывался, возвращая основной трос на старт.

Громоздкость и вес убрали, применяя маломощные двигатели. Скорость параплана не велика, и двигателя в 9 л.с. вполне достаточно. Малая мощность позволяет решить и проблему ограничения усилия. Двигатель просто не может выжать больше, чем позволяет его максимальный крутящий момент. Подбирается желаемое передаточное число и порядок. И ненужны оказались капризные дробовые муфты и регулируемые сцепления.

На купленной лебедке стояла четырехтактная Хонда GX 160 мощностью в 5.5 л.с. Двигатель с потрясающей надежностью, неприхотливостью и экономичностью, но его явно не хватало. У дилера заказали Хонду GX 270 (9.0 л.с.) и не разочаровались – оптимум. Позже был приобретен Хонда GX 390 (13.0 л.с.). На его базе собрана мощная лебедка для тандемов.

Наличие у двигателей центробежной муфты сцепления существенно упрощало конструкцию. Цепная передача на барабан – и все. Укладка троса происходит за счет длинной штанги. Сама лебедка поворачивается на поворотной платформе. У оператора ручка управления с тормозом и газом.

Размотчик собрали по этой же схеме на основе оставшейся “Хондочки”. Получившийся агрегат может работать и слабенькой лебедочкой и размотчиком. Лебедку оснастили синтетическим тросом прочностью 450 кгс. Всю систему можно погрузить вдвоем в обычную “восьмерку”. Устанавливается за 15 минут. Продолжительность цикла при работе с 600-метрового троса и затяжке на 300 метров – 3 минуты. Расход топлива: на 6 часов (100 затяжек): лебедка - 4 литра, размотчик - 2.5 литра. Лебедка весело таскает и легких пилотов и тандемы (9-сильная в ветер более 3 м/с). Нагрузка регулируется ручкой газа. В сильный ветер можно переходить на пассивную дотяжку на тормозе. Когда система заработала, мы были на седьмом небе. Еще бы, столь активно клуб еще не летал. В один из коротких зимних дней было выполнено 140 затяжек. Небо над Ильинским пестрело куполами. Иногда летало по три параплана – одного тянут, другой выполняет задание, третий заходит на посадку. Испытания на ресурс и надежность тоже порадовали. Выполнено полторы тысячи затяжек. За это время двигатели не отказали ни разу, основной трос рвался один раз и его предположительный ресурс не менее 3000 затяжек, вспомогательный трос рвется 2-3 раза в день из-за несогласованных отцепок под нагрузкой и быстро ремонтируется встречным узлом. Чуть хуже вела себя трансмиссия. Муфта грелась, кипела, а когда проблему с охлаждением решили, скончались диски сцепления. Они выдержали 1000 затяжек, что вполне прилично. Однако менять сцепление (50 у.е.) каждый месяц не хотелось, и мы переделали систему под клиноременный вариатор от “Бурана”. С вариатором лебедка уже сделала 1200 затяжек, износ ремня 40 %.. Было два отказа – два дня подряд сзезало болт вариатора. Причиной оказолся люфт на шпонке промежуточного вала. Люфт устранили и больше проблем не возникало. Так что же лучше? Однозначно сказать сложно. Для небольшого коллектива удобнее пассивная лебедка. Но помните, что для нее нужны дороги, а небольшая стоимость компенсируется стоимостью машины, которая весьма прилично убивается при буксировке... В итоге себестоимость затяжки на 500 метров приближается к 2 у.е. Для активно работающего клуба выгоднее активный комплекс. Себестоимость затяжки на 300 метров 0.8 у.е. Но главное - скорость работы и неприхотливость. Для полетов подходит любое поле. Четкая радиосвязь и новое поколение парапланов обеспечивают безопасный старт и набор. Отсутствие рывков позволяет уменьшить износ парапланов. А высота затяжки при длине троса 1000 метров обычно колеблется в пределах 400-600 метров. Конечно, в полный штиль будет всего 350 метров, но полный штиль - явление редкое, а в хорошую погоду и с 30 метров улетали…

Наш клуб свой выбор сделал. Весной заработает второй активный комплекс. Один уже не справляется с желающими полетать. На лето делаем новую базу на аэродроме Коробчеево в 100 км от Москвы. Важное достоинство аэродрома - огромная зона полетов, законный воздух и отличная термичка, которую вечно ругают парашютисты.

Советы любителям буксировки

Занявшись изготовлением лебедки, наберитесь терпения. Лучше аккуратно создавать что-то хорошее, нежели мучаться с наскоро слепленным гробом.

ДВИГАТЕЛЬ.

Если есть деньги, советую поставить четырехтактную Хонду. Лишние 400 у.е., но зато никаких проблем и фантастический ресурс. Подойдет и мотоциклетный мотор от “Минска” или “Восхода”. Более мощный двигатель будет создавать избыточную нагрузку и может потребовать установки пробуксовочной муфты.

ТРАНСМИССИЯ.

Для малоопытного оператора и обучения идеален вариант с центробежным сцеплением от Хонды. Перегрев масла убирается путем увеличения его обьема до 3 литров и установки расширительного бачка-радиатора. Дно муфты находится в водяной ванночке. Масло циркулирует самотеком, отбрасываемое центробежными силами при размотке. При затяжке на 300 метров и цикле в 5 минут система не перегревается.

Недостатком варианта со сцеплением являются повышенный износ и дискретность передачи. Чтобы хоть как-то подстраиваться под погоду, мы используем комплект сменных шестерен. В ветер используется пониженная передача, в штиль повышенная.

Вариатор позволяет решить почти все проблемы. Во-первых, он практически не греется. Во-вторых, изнашивается дешевый ремень, а не дорогое сцепление. А в-третьих, и в штиль, и в ветер умная механика точно варьирует передаточное отношение, подстраивая систему под погодные условия.

Недостатком вариатора является его отечественность. Постоянные проблемы с запчастями (летом снегоходы не ездят и запчастей не бывает) и неаккуратное исполнение внушают опасения. Но пока работает, и вполне прилично. Еше одна проблема возникает при желании таскать тандемы. Вариатор позволяет увеличить нагрузку в ветер за счет редукции и успешно буксировать тандемы. Обычные парапланы приходится тянуть очень аккуратно, чтобы не дать избыточную нагрузку. Поэтому опыт у оператора лебедки с вариатором должен быть приличным. Хорошенько просчитайте передаточные отношения. В паспорте двигателя есть данные по крутящему моменту и оборотам. Подберите отношения так, чтобы максимальная тяга не превышала 150 кг. Например: у Хонды GX270 максимальный крутящий момент 2 кг/м. В варианте с муфтой сцепления суммарная редукция 1/6, что при диаметре барабана в 200 мм дает 120 кг тяги. Максимальная скорость смотки троса около 6 м/с, и в полный штиль ее может не хватить. Поэтому в штиль можно использовать меньшую редукцию. В варианте с вариатором редукция меняется автоматически от 1/8 до 1/2. Максимальная тяга 160 кг выдается, пока скорость смотки не превысит 4 м/с. На более высоких скоростях тяга меньше за счет перенастройки вариатора.

БАРАБАН.

Очень ответственная деталь. Каждый виток троса сдавливает барабан, и некоторые хлипкие творения просто сминались. Если есть возможность, то лучше всего сделать барабан из легкого сплава. Толщина щечек при этом должна быть не менее 8 мм. Стальные щечки не менее 4 мм. Мы крепим барабан на ступице от заднего колеса “Восхода”. Очень удобно. Есть и звездочка для привода, и тормоза.

УКЛАДЧИК.

Трос прекрасно укладывается сам при достаточной длине штанги, на которой крепится решетка из четырех роликов. При ширине барабана 100 мм длина штанги составляет около 1.5 м. Ролики лучше делать из нержавейки и устанавливать на хорошие подшипники. Идеально подходят подшипники от роликовых коньков.

ТРОС.

Я ярый приверженец синтетики. Конечно, стальной трос дешевле. Но насколько приятней и безопасней работать с синтетикой. Синтетический трос очень просто ремонтируется в полевых условиях, легок, и не проводит электричество. Существенным достоинством является и то, что синтетика не расклепывается под давлением внешних слоев троса, а расклепывание - это как раз наиболее частая причина обрывов металлического троса. В любом случае, используйте трос с трех-четырехкратным запасом прочности и регулярно осматривайте его.

РАЗМОТЧИК.

По сути, это упрощенная активная лебедка. Для нее вполне достаточно двигателя от бензопилы. Советую оснастить размотчик автоматическим тормозом, срабатывающим при отсутствии натяжения на тросе – этим вы избежите обрывов и возни с бородами. Можно притормаживать и вручную, кому как нравится. Размотчик оснащается любым тросом с прочностью более 100 кг. Соединение с основным тросом через разрывное звено прочностью в 50 кг.

ПАРАШЮТИК.

Очень красивая и важная часть лебедки. Сейчас мы используем “летающие штаны”, которые придерживают трос над землей и уменьшают его износ. Парашютик вещь капризная, и его легче купить, чем сделать.

ЗАМКИ.

Не стихают споры вокруг зубных и ручных замков. Мой личный опыт и пилота и инструктора говорит в пользу ручных. В них нечему ломаться, нечем бить пилота по интимным местам, и просто жалко зубы. С некоторых пор мне надоело уподобляться лягушке-путешественнице и держаться клювом за грязную железку. Два года летаю с ручным замком, и ни разу не попадал в ситуацию, когда срочность отцепки оправдывала применение зубных замков. А новичкам как раз вредно экстренно отцепляться и получать клевки. Их значительно мягче опустит оператор.

Тактика и техника буксировки на разных типах лебедок

ПАССИВНАЯ.

Путем долгих экспериментов мы подобрали следующий режим буксировки. В штиль машина разгоняется до 60 км/ч. Во время подъема купола пилоту дают 50% нагрузки. После взлета пилота плавно поднимают на высоту 20 метров, после чего дают полную нагрузку. Автомобиль движется со скоростью 60..80 км/ч. При меньшей скорости увеличивается угол трос-земля и буксировка становится менее эффективной.

После разматывания 80% троса или прохождения 70% длины буксировочной дороги следует перейти на дотяжку. Скорость машины уменьшается до величины, при которой барабан почти останавливается. Это позволяет увеличить время подъема. Во время перехода на дотяжку нагрузка уменьшается, так как могут возникнуть колебания, обрывающие звенья и трос.

На дотяжке пилота стараются поднять на максимально возможный угол. На больших углах буксировка неэффективна, и если вы не ставите рекордов высоты и экономите время, отцепляйте пилота на 70 градусах.

При возникновении колебаний типа “секс в подвеске” следует временно сбросить нагрузку. Далее есть два варианта - увеличив скорость движения машины, продолжать подъем или перейти на дотяжку.

Скороподьемность на пассивной лебедке 3-4 м/с. Увеличивать ее не стоит, так как повышенная нагрузка изнашивает и трос и параплан. А нагрузка во время рывков превышает номинальное значение в 1.5…2 раза.

При полетах в термическую погоду не забывайте использовать такое достоинство пассивной лебедки, как протяжка. Подняв пилота на высоту, вы можете покатать его на веревочке, и все же посадить в поток. Мы как-то километров пять гнались за перспективным облачком с пилотом на привязи, пока не подцепили пилота к облаку.

АКТИВНАЯ.

Здесь все проще. Оператор дает нагрузку, пилот выводит купол. До высоты 20 метров скороподъемность 2..3 м/с. Далее до 5…6 м/с. Пилота тянут до угла в 70..80 градусов. Оператор сбрасывает тягу, пилот отцепляется. Если пилот хочет отцепиться раньше, он дает сигнал оператору - ножницы ногами. Отцепок под нагрузкой следует избегать, так как от этого неприятные ощущения получают и пилот и лебедка.

Высокая скороподъемность позволяет буксироваться на приличную высоту даже с короткого троса. По поводу безопасности и износу куполов могу сказать лишь следующее. Эксперименты проводились с теми же звеньями, что и на пассивной лебедке, и рвутся они значительно реже. Так что максимальную нагрузку мы не превышаем. Активная лебедка работает мягче. Это и позволяет получить высокую скороподъемность без ущерба тросу и куполу.

Техника безопасности

Наиболее опасная фаза буксировки – взлет. Земля близко, и в случае обрыва на малой высоте пилот может не успеть скомпенсировать клевок. Поэтому подъем до высоты 20 метров следует вести очень осторожно.

Учтите, что не все парапланы можно буксировать. Изношенные, потянутые аппараты имеют свойство срываться, особенно если они настроены на низкую балансировочную скорость полета. И вообще, к медленным парапланам, даже новым следует относиться построже (на буксировке). Проверяйте, но не рискуйте.

Обязательно организуйте четкую связь РП – оператор и строго согласуйте команды... У нас был случай, когда оператор не заметил завязавшийся галстук, а команду стоп воспринял как временный сброс нагрузки для выравнивания по курсу. Пилот компенсировал увод в сторону, но повторной дачи тяги подторможеный купол не выдержал – сорвался. К счастью, обошлось без травм, но было страшно.

Регулярно проверяйте трос. Его остаточная прочность должна быть не менее 250 кг, и если трос начал рваться без видимых причин – значит пора менять. Допустимо 1…3 обрыва на 1000 подъемов.

Ставьте разрывные звенья. Всякое бывает, и даже самую надежную систему может заклинить в самый неподходящий момент. На пассивной лебедке ставятся звенья в 150 кг, на активной 200 кг, на размотчике 50 кг. Иногда можно услышать мнение, что разрывные звенья ухудшают безопасность, так как могут срабатывать на малой высоте. Но во-первых, поднимать с земли следует осторожно, а во-вторых, лучше уж пару раз сработает звено на двести килограмм, чем один раз пережить обрыв четырехсоткилограммового троса. Не стоит забывать и о нагрузках на купол. Двести кг он еще переживет, а вот четыреста…

Продумайте систему экстренной обрубки троса. Когда-нибудь да найдется не в меру ретивый ученик, желающий освоить буксировку наоборот. На лебедке с металлическим тросом должен быть гильотинный тросоруб. Для синтетики достаточно хорошо наточенного стропореза.

Выбирайте нормальное поле и не буксируйтесь при сомнительных условиях. От литовских пилотов можно услышать легендарную историю о полетах у магистрали А4. Металлический трос сдуло, и он упал на деревья и провода, повиснув над дорогой. Умный оператор срочно десантировался с лебедки, и вовремя. Вскоре хорошенько жахнуло - пережгло трос, который стал медленно оседать на дорогу. Две машины проскочили, а вот третья… К сожалению, на водителя не подействовал довод: “Знак с самолетом видел? Надо было осторожней быть!”, и касса клуба несколько оскудела. Рассказывали мне и про случаи полетов с остатком троса, присутствие которого обнаружилось лишь при пережигании ЛЭП. Со смехом вспоминали и лебедочную охоту – в один из славных дней чуть не перепилили корову. Всего не вспомнишь. Так что будьте осмотрительнее, и не пополняйте копилку опыта грустными историями.

Эпилог

Облака, плывут облака,
Кромка нижняя две пятьсот,
Я на клевере жду пока
Моя очередь подойдет…

Активно работающие активные лебедки - это огромный прыжок вперед. Мы с нетерпением ждем лета, чтобы наконец-то налетаться и нащелкать рекордов в средней полосе России... И пусть у нас нет под боком альпийских красот, но летать-то можно, и еще как. Спросите у планеристов, они расскажут…

И. В Волков - руководитель летной школы “Вектор”

сентябрь 2000г.

Обновлено 23.09.2010 13:47
 

Федерация СЛА

Фотогалерея

Знаете ли Вы, что...

Настоящий дельтапланерист должен быть жадным - всего должно быть побольше: скорости, высоты, посадочной площадки.

Кто здесь?

Сейчас 88 гостей онлайн

Где я?

Главная страница Оборудование Воздушный лифт, или советы странного лифтера

Статистика

Просмотры материалов : 1239854
Запчасти для лифтов от ведущих отечественных производителей лифтового оборудования | статьи