Самодельный привод Арнесона для катера

В 1962 г, когда мне было 11 лет, впервые на Оби увидел катер на подводных крыльях и с тех пор заболел мечтой. В 1973 г, придя из армии, приобрел старенькую "крылатку" с неисправным двигателем от "ГАЗ-52". Год упорного труда — и катер "полетел", покрывая расстояния. Через несколько лет приобрел новый корпус, который назывался "Волга". Установил в него единственно доступный по тем временам двигатель "ЗМЗ-53". Восторгу не было предела, но радость от бесподобных ходовых качеств часто омрачали повреждения винтоваловой группы на отмелях и при швартовках у берега. Приходилось два-три раза в сезон поднимать катер, снимать валовую систему и править ее, но, несмотря на аккуратную эксплуатацию катера, он однажды затонул на отмели из-за отрыва пера руля вместе с баллером. Единственным выходом из порочного круга тогда было усиление транца и установка на него угловой колонки "Volvo Penta". На карту было поставлено все, и через год на катере стояла шведская колонка. И однажды при буксировке лыжника вокруг острова Хреновый на Обском водохранилище нижний редуктор колонки был вдребезги разбит о подводные камни.

К тому времени мне попалась книга "Отечественные суда на подводных крыльях" 1967 г. издания со всеми проектами катеров и теплоходов, разработанными конструктором Р. Е. Алексеевым. Из нее взял проект катера "Волга" с трехступенчатым водометным движителем. Три года заняло изготовление всего устройства от болвана до спрямляющего аппарата, затем — установка на катер и ходовые испытания. Помогал мне в этом деле известный новосибирский водометчик В. Н. Аболенцев. Под дизелем "AVIA-712" на полных оборотах (2800 об/мин) катер легко развивал 60 км/ч. Проблема осадки решилась, но этот проект до совершенства довести не удалось.

В декабре 1991 г. получил журнал "КиЯ" со статьей о приводе Арнесона, где были приведены скоростные характеристики оснащенных этими установками катеров, превосходившие характеристики водометных в 1.5 раза. Это значило, что КПД установок, оснащенных ЧПВ, существенно превосходят КПД водометов. Было над чем задуматься. Принял такое решение: оставить водометную тему, спроектировать и изготовить привод с ЧПВ.


За основу передачи принял классический шарнир Гука, выполненный в виде кольца. Гребной вал соединяется с промежуточным валом, выведенным через транец, двойным карданным шарниром, закрытым резиновой гофрой. Эта давно известная конструкция, хорошо зарекомендовавшая себя на угловых колонках, позволяет передавать вращение при повороте гребного вала на 45° для управления по курсу и на 20° в вертикальной плоскости для регулировки заглубления винта. Для исключения попадания воды в подшипники применил оригинальную дренажную систему масляной ванны установки, обеспечивающую выравнивание давления до атмосферного.

Прочитав в одном из номеров "КиЯ", как какой-то энтузиаст изготовил около 40 винтов, пока добился неких сомнительных результатов, я вновь обратился к изданию "Отечественные суда на подводных крыльях" — нужной технической литературы по расчетам и изготовлению ЧПВ найти не удалось. Уже в те далекие 50-е гг. Р. Е. Алексеевым были разработаны и испытаны мелкосидящие суда на подводных крыльях с ЧПВ. Это теплоход "Ракета-М" (1957), катер "Волга-М" (1958) и теплоход "Беларусь" (1963). Последнее из перечисленных судов с ЧПВ диаметром 700 мм я обнаружил в речном порту Новосибирска, назывался он уже "Полесье". В 30-градусный мороз с товарищем по работе Александром Скобой проник в порт. Залезли мы под теплоход, откопали в снегу винт, наложили на лопасть винта заранее приготовленную свинцовую пластину и отстучали профиль лопасти с переходом на ступицу. Дома полученный свинцовый оттиск аккуратно прибили к заранее приготовленной деревянной ступице, установили изделие на расчерченное поле, и через полчаса шаговая горка ЧПВ диаметром 700 мм была готова. Далее не составило большого труда рассчитать и построить шаговую горку нужного нам диаметра.


Уже в августе 1992 г катер с дизельным двигателем "AVIA-712", с родной механической коробкой передач, гидроусилителем руля от "ГАЗ-66" и установленным приводом, оснащенным четырехлопастным сварным винтом (вся конструкция выполнена из нержавеющей стали) вышел на ходовые испытания. Заглубление винта регулировал вручную с помощью талрепа. С пятью пассажирами на борту катер легко вышел на крыло, на третьей передаче оставив позади идущую параллельно пустую "Ракету". Раскрутил двигатель до 2800 об/мин. Скорость — около 60 км/ч. Со скрежетом, несмотря на муфту сцепления, включил прямую, четвертую, передачу. На тахометре — 1700 об/мин. Катер, не чувствуя нагрузки, легко шел с прежней скоростью. Гидродинамическое качество катера на подводных крыльях высокое, поэтому для преодоления "горба" сопротивления и при повышенных нагрузках (буксировке лыжника, в штормовую погоду и т. п.) необходим запас мощности, и у нас он есть. Прибавляю газ. Двигатель легко набирает обороты, и скорость растет неимоверно: при 2800 об/мин — около 75 км/ч. Катер становится неуправляемым, начинает рыскать, нужно остановиться и заглубить винт, но вдруг появилась сильная вибрация — стоп машина. Как оказалось, отломилась одна из четырех лопастей. На буксире идем к берегу. "Болгаркой" отрезал лопасть, противоположную потерянной, увеличил загрузку винта и продолжил испытания в двухлопастном варианте. Ходовые показатели практически не изменились, но сильнее ощущается вибрация. С более заглубленным винтом на максимальной скорости катер шел устойчивее. В конце концов отломилась и предпоследняя лопасть. Испытания закончены — идем на зимовку.

В следующий сезон 1993 г. на катер установил трехступенчатую автоматическую коробку передач от "BMW-730", турбонаддув ТКР-7, электропривод заглубления винта. Гидротрансформатор заменила эластичная жигулевская муфта. Пятилопастной нержавеющий винт имел клиновидный профиль лопастей. С загрузкой в десять взрослых пассажиров на полном газу и второй передаче катер уверенно вышел на крыло. Легким движением включаю прямую третью передачу, ощущается приятный рывок вперед и последующее ускорение, точно так же, как на легковом автомобиле с автоматической коробкой передач. С умеренной загрузкой в пять-шесть человек катер легко идет со скоростью 60 км/ч на прямой передаче при 1800-2000 об/мин.

Расход топлива на этом режиме не превышает 13-14 л/ч. С загрузкой два-три человека при скорости 60 км/ч (1700 об/мин) расход топлива составляет 11-12 л/ч. При 1500 об/мин чудо-катер с такой же нагрузкой легко развивает 50 км/ч на полном крыле, расход соответственно пропорционален оборотам. Фантастика! В трехбалльный шторм вдвоем с сыном Андреем надеваем жилеты и на второй передаче при 2800 об/мин ходим по волнам любым галсом на полной скорости, не сваливаясь с крыла. В штилевую погоду на полном ходу правый разворот выполняется практически на месте, корма буквально "обегает" вокруг носа. Важно только успеть при выходе из виража дать полный газ, включив вторую передачу, и катер выпрыгивает из воды, не успев свалиться с крыла.

Сегодня я работаю над построением автожира с вертикальным взлетом, а сын готовит к жизни новую версию катера "Волга". Новый корпус последнего образца, позволяющий развивать 80 км/ч и более, будет оснащен модернизированным приводом с суперкавитирующим винтом, исключающим рысканье на высоких скоростях. На двигатель будет установлен интеркулер, который повысит экономичность и улучшит и так прекрасную динамику при старте. Также будет установлена лебедка для буксировки парашютиста и старта его с кормы на ходу. Думал ли Р. Е. Алексеев в те далекие 50-е, что закладывает в свое творение — катер-легенду "Волга", который грациозностью хода и изяществом линий никого не оставляет равнодушным, огромный потенциал и что в XXI в. его "крылатка" обретет вторую молодость и новую жизнь?