СКБ НГТУ-НЭТИ.Лебёдка

Не было бы счастья, да лебёдка помогла. Началось всё с того, что собралась компания из пяти человек и посовещавшись за рюмкой чая, эти люди решили, что отсутствие денег не повод, чтобы не летать. И купили в складчину параплан.

Первые месяцы дружно бегали по полям и отдалённым сопкам за ветрами и погодой, однако налёт за сезон так и не превысил часа, а летать хотелось всё больше.

Дело в том, что ближайшая горка, с которой есть маленькая возможность выпарить, находится в 70 км от города Новосибирска, и мотаться туда, и ловить изменчивую погоду надоело. Машины ни у кого из честной компании не было, зато было 2.5-ой :-) мотоцикла.

За долгую сибирскую зиму было решено смастерить активную лебёдку. Возить её решили в обрезанной люльке мотоцикла «Урал». Двигатель на лебёдку поставили ИЖ-ПС, раму сварили из старых школьных парт, барабан склеили из 16-ти мил-вой фанеры (рис. 1).

Когда лебёдку стали эксплуатировать с километровым тросом и с нагрузкой на барабане около 60 кг, щёки барабана раздавило в стороны, по этой причине щёки были усилены дюралевыми шайбами, толщиной 6 мм (они видны на фотографии), больше доработок не требовалось. Трос использовался полиамидный с сердечником, толщиной 3 мм. Чистыми деньгами в лебёдку пришлось вложить около 3 т. р., всё остальное, вытащенные из потаённых углов гаража узлы и агрегаты, а также "добровольно-принудительный, рабский труд" желающих полетать.

Рис. 1. Барабан лебёдки.

Остановимся подробнее на конструкции лебёдки (рис.2).

Лебёдка состоит из двигателя 1 ИЖ-ПС с четырёхступенчатой коробкой передач. Охлаждается двигатель с помощью автомобильного электровентилятора 2, мощностью 100 ватт. С помощью цепной передачи с отношением 2.73 крутящий момент с коробки передач передаётся на вал 3 барабана 4. Ведомая звёздочка 6 выполнена в виде диска и свободно вращается на валу 3. К валу приварены специальные опоры 5, на которые устанавливаются тормозные колодки 7 от дискового тормоза автомобиля. Напротив этих колодок, на щеке барабана 4, тоже установлены колодки, а сам барабан связан с валом 3 посредством шлицевого соединения и может свободно перемещаться вдоль оси. Под действием упругого элемента 8 ведомая звёздочка 6 зажимается между опорами 5 и барабаном 4. Усилие сжатия регулируется гайкой 9. Таким образом, при превышении определённого момента, ведомая звёздочка 6 проворачивается между колодками, ограничивая момент на барабане.

Рис. 2. Схема лебёдки. 1 – двигатель; 2 – электровентилятор
охлаждения двигателя; 3 – вал барабана; 4 – барабан;
5 – стойки тормозных колодок; 6 – ведомая звёздочка;
7 – тормозные колодки; 8 – резиновый упругий элемент;
9 – гайка для зажатия упругого элемента; 10 – тормозной механизм
с гидроприводом.

Опасения, что будут возникать рывки из-за того, что при страгивании фрикциона момент понижается, не подтвердились, потому, что двигатель резко повышает обороты, а с ростом скорости проскальзывания фрикциона, передаваемый крутящий момент, быстро восстанавливается.

Рис. 3,4. Общий вид лебёдки.

Усилие прокручивания барабана выставлялось, как правило, один раз в начале смены и больше не менялось (за смену мы делали от 5 до 15 полноценных затяжек). В конце смены упругий элемент, сжимающий фрикцион, расслаблялся. Упругий элемент был сделан из куска резины. С противоположной стороны упругого элемента был установлен тормозной барабан 10 от мотоколяски с гидроприводом. С этой же стороны устанавливался датчик прокручивания фрикциона.

Конструкция его очень проста; это концевой выключатель, установленный на валу барабана, на который при прокручивании наезжает упругая пластинка, закреплённая на диске. Один из контактов выключателя идёт на массу, другой через токосъёмник сразу в гнездо на панель приборов.На кепке оператора укреплён светодиод с блендой, который находится с краю поля зрения и всегда виден оператору. Витой провод от кепки включается в гнездо датчика прокручивания. Чем интенсивнее прокручивание, тем чаще мигает светодиод, если прокручивания нет, он или не горит, или горит постоянно.

Укладчик имел одну ось вращения, параллельную оси барабана. Сначала его длина была 80 см, потом её увеличили до 1.5 метров. Ролики в укладчике стояли только в одной плоскости. Специальные пружины поддерживали укладчик в «нулевой плавучести».

Вот, собственно, и всё устройство. С помощью двух человек это всё водружалось в люльку «Урала» и возилось в самые разные уголки нашего поля. А где же смотчик? Был смотчик в проекте и даже был для него двигатель, но они "самоликвидировались". Дело в том, что коммерчески мы данную лебёдку использовать не собирались. А нашей небольшой компании полетать хватало. Уменьшение хлопот с обслуживанием увеличивало время для затяжек.

Отцепки использовались мягкие разъёмные (рис. 5,6). Из особенностей следует отметить длинную первую петлю, куда цепляется кольцо буксирного троса. Это позволяет кольцу в некотором диапазоне перекатываться по петле, что обеспечивает одинаковую нагрузку на свободные концы при небольшом уходе купола с курса затяжки.

Ручка отцепки расположена прямо на петле крепления к подвеске, что обеспечивает нормальную расцепку даже при отсутствии нагрузки со стороны троса. Отцепку такой конструкции обязательно надо усиливать кевларовой стропой (в нашем случае две по 400 кг), иначе возможны самопроизвольные расцепы из-за вытягивания ремней.

Рис.5 - при затяжке строго за тросом, 6 - при затяжке галсами.

Результаты эксплуатации.
Основной плюс – это доступность полётов и сокращение времени подготовки. Направление ветра роли теперь не играло. На «Урале» лебёдку можно было отвезти в любую часть поля. На поле я и один товарищ оказывались через час после выхода из дома (поле я нашёл в 15 мин. езды от гаража). У остальных на дорогу общественным транспортом уходило около 1.5-2 часов. Летать начинали вдвоём. Один на лебёдке, другой с куполом и с концом верёвки бредёт, "подгоняемый попутным ветром".

Цикл затяжки занимал от 15 до 40 минут. Разматывались на 500-700 метров. Радиосвязь поддерживалась с помощью раций Bestwill, которые нормально работают только на дальность до 400 метров, дальше приём неуверенный, это напрягало. После старта и набора 200-300 метров пилот, как правило, пытался что-нибудь отработать или просто тренировался делать плоские спирали и восьмёрки.Делали наборы по 800 метров, но далеко не улетали, подбора не было, и после 20 минут полёта товарищи, находящиеся внизу, начинали ругаться и кидать вверх палки :-). Приземлиться старались метров за 200 от лебёдки по ветру (в смысле, относительно лебёдки). Купол складывался в «тафетту» (кусок тафетты 3 на 3 метра, который всегда лежит в подвеске). Штука универсальная, как армейская бандана). Оператор либо третий член команды в это время расправляет и подтаскивает конец верёвки, и всё начинается по-новому.

Эксплуатировали сначала два купола Танго 26 и Навигатор 28. На Танго выставляли 60 кг усилие прокручивания при смотанном барабане, на Навигатор 45 кг. В дальнейшем от затягивания Навигатора отказались, он требует аккуратности при выводе. Затягивались круто, +5м/с в начальной стадии, +3м/с в конечной. Меньшие скороподъёмности на "активке" смысла не имеют. Даже с высоты 300 метров времени на поиски "термика" практически нет. Фрикцион роль ограничителя усилия выполнял великолепно. Никаких раскачек и рывков не было, даже при порывистом ветре. Зато фрикциону приходилось не сладко. Дело в том, что диапазона оборотов одной передачи часто не хватает, чтобы разогнать купол, а потом, когда он "зарубится" на взлётную траекторию, потихоньку выбирать трос. Фактически на некоторое время барабан вообще может останавливаться, а двигатель продолжает работать. В конце затяжки температура фрикциона бывало поднималась до 200 градусов. В принципе, нас это не сильно беспокоило, до следующей затяжки он успевал остывать. Но я совершил ошибку, сделав соединение диска фрикциона с валом через втулку скольжения, сталь по стали. Через два месяца эксплуатации диск в этом месте намертво приварился к валу.

При попытке эксплуатировать без фрикциона, сразу получили два обрыва слабого звена на малой высоте. Хорошо пилот был под Танго, всё закончилось благополучно. Больше судьбу испытывать не стали. Применение на лебёдке ИЖ-ПС тоже оказалось не слишком удачным. Он весил больше половины всей конструкции и страшно вибрировал. Отдачей при попытке его завести, можно было травмировать ногу. Ну и, как я уже говорил, диапазона оборотов двигателя на одной передаче не хватает для щадящего режима работы фрикциона. Переключать на ходу практически невозможно. Трос на барабан наматывался небольшой горкой, что тоже было неприятно, хотя укладчик был удлинён до 1.5 метров. По-видимому, даже на узких барабанах нужно придумывать качающийся укладчик.

Заключение.

Что же можно сказать в итоге? Для нашего коллектива данная лебёдка на прошедший сезон оказалась просто спасением. Мы ощутили этот пьянящий вкус ловли "термиков" и поняли, что они рядом, они доступны, и мы можем организовать регулярные тренировки. Можно ли доработать и усовершенствовать данный тип лебёдки? Конечно можно, но не нужно. Для себя мы сделали следующий вывод: "активка" оправдает себя при организации лётной школы с постоянным потоком учеников и желающих покататься в тандеме, а для этого нужна полноценная гидролебёдка, с хорошим смотчиком и командой операторов. Этим мы заниматься пока не собираемся, и потому на ватманах и стапелях находится гидропассивка на автомобиль. Что удивительно маленькой и лёгкой она не получается; неужели будет нормально работать?

Продолжение следует!