Устройство и особенности амфибийных катеров на воздушной подушке производства компании «Аэроход».

 

     Амфибийные катера на воздушной подушке семейства "Хивус-6-10" предназначены для круглогодичной эксплуатации в качестве разъездного, спасательного, туристского, медицинского и патрульного судна. 
В соответствии с Правилами Российского Речного Регистра район эксплуатации катеров данного семейства водные бассейны с высотой волны 1%-ной обеспеченности не более 1,2 м. Катера способны двигаться по мелководью, болотам, глубокому снегу, битому льду и преодолевать пологие береговые склоны, промоины и отмели. Катера работают в диапазоне от -40 град. С до +50 град. С. Катера спроектированы по требованиям класса +Р1,2. Они поставляются, как с классификационными документами Российского Речного Регистра, так и поставленными на учет в Государственной инспекции по маломерным судам МЧС России.

 

Рис. 1. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Внешний вид и общее расположение.

 

     Корпус представляет собой платформу с низкими бортами и палубой, установленную сверху на надувные скеги из поливинилхлоридной ткани. В палубе этой платформы имеется кокпит, над которым сверху установлена ходовая рубка, имеющая форму усеченной неправильной шестиугольной пирамиды. Корпус катеров разделен двумя водонепроницаемыми переборками на 3 отсека: носовой отсек (форпик), отсек салона и отсек моторного отделения.

     Салон амфибийного катера на воздушной подушке «Хивус-6» имеет следующие размеры: длина - 2,50 м, ширина - 1,85 м, высота - 1,34 м. Салон АКВП «Хивус-10» имеет длину на 1 м больше – 3,50 м. Остальные размеры салона идентичны размерам «Хивус-6». Рубка имеет остекление по всему периметру, что обеспечивает круговой обзор.

 

 

Рис. 2. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Внешний вид со снятой рубкой и креслами, а также компоновка салона с банками.

 

Лобовые стекла выполнены трехслойными из стеклопакетов. Боковое и кормовое остекление выполняется из органического стекла. Могут устанавливаться стеклопакеты. Пост управления расположен в носовой части рубки, по левому борту. Катера семейства «Хивус-6-10» имеют две основных компоновки: с креслами, расположенными побортно, в которых пассажиры сидят лицом по ходу движения, и с бортовыми банками, на которых пассажиры сидят лицом друг к другу. Вторая компоновка обеспечивает большую вместимость. В подволоке салона имеется люк, (на «Хивусе-10» два люка) который, одновременно, служит аварийным выходом.

     Корпус и рубка катера изготавливаются из алюминиево-магниевого сплава АМг-61М (1561М). Особенностью изготовления деталей корпусов данного семейства является применение для них исключительно листового алюминиевого проката толщиной 0,7-1,0 мм. Детали изготавливаются методом гибки. Это сделано для максимального облегчения корпусных конструкций катера. В то же время, это влечет снижение прочности и жесткости изготовленных деталей и всего элемента конструкции, так как деталь, изготовленная методом гибки, существенно менее прочна, чем такая же деталь, изготовленная из прессованного алюминиевого профиля.   Основной метод соединений конструкций корпуса - клепка. Применение сплава 1561М обеспечивает достаточно высокую коррозионную стойкость.

     Гибкое ограждение воздушной подушки семейства амфибийных катеров «Хивус-6-10» представляет собой модифицированную схему скеговых гибких ограждений, традиционно применяющихся для катеров подобного типа и назначения судостроительными компаниями города Нижнего Новгорода (Стрелец, СВП-500, Марс и др.) Гибкое ограждение воздушной подушки состоит из трех надувных скегов (бортовых и диаметрального), носового и кормового гибкого ограждения. Каждый скег имеет двухярусную конструкцию и разделен на четыре герметичных отсека. Материал ограждения - пятислойная ткань на основе ПВХ с добавкой полиуретана и армированная полиэстером. Для защиты от проколов и истирания борта скегов они имеют трехслойную конструкцию, а нижний ярус скегов защищен протектором из полиуретана. Имеются данные об изготовлении ГО АКВП «Хивус» из ткани «ОРСА-4588» (Франция). Конструктивное исполнение соединения ограждения воздушной подушки с корпусом (леер в ликпаз) позволяет

 

 

Рис. 3. Гибкое ограждение и движительный комплекс амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус 6-10». Вид с кормы.

 

                                                                                                                          Таблица 1

Основные технические характеристики АКВП «Хивус-6»
Класс Российского Речного Регистра	+ЭР1,2СВП
Главные размерения и характеристики:
длина, м	6,45
ширина, м	3,30
высота, м	2,55
водоизмещение порожнем, кг	800
полезная нагрузка, кг	500
полная масса, кг	1350
пассажировместимость (короткие-длинные рейсы), чел.	6
Скоростные характеристики:
на воде, км/ч	50-70
на твердом экране	70 - 110
Мореходность:
максимальная высота волны, м	1,2
допускаемая скорость бокового ветра, м/с	15
Амфибийные качества:
Клиренс между скегами, м	0,4
высота преодолеваемого препятствия, м	6
крутизна преодолеваемого подъема, град	98-143
Мощность главного двигателя, л.с.	120
Емкость топливных баков, л	400

 

быстрый его монтаж и демонтаж. Данная схема гибкого ограждения воздушной подушки обеспечивает более высокий уровень безопасности движения, повышенную маневренность и остойчивость за счет секционирования воздушной подушки по отношению к скеговым гибким ограждениям других АКВП подобного типа (Марс, Стрелец). Она, также, допускает безопасное аварийное торможение на твердом грунте, а также меньшее примерзание к твердому экрану, по отношению к гибким элементам двухъярусного гибкого ограждения классической конструкции. Данная схема гибкого ограждения воздушной подушки защищена патентом РФ N 2097231.

     Моторный отсек семейства амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус-6-10» представляет собой открытую платформу между двумя блоками вертикально расположенных осевых нагнетателей, защищенную кожухом, имеющим несколько отверстий большого размера, для обеспечения охлаждения двигателя. Такая компоновка допускает установку на катера достаточно большого количества различных двигателей, имеющих близкие эксплуатационные характеристики и массу. На АКВП семейства «Хивус-6-10» предусмотрена установка следующих двигателей:

• 4-х цилиндрового карбюраторного ЗМЗ 4063.10, мощностью 110 л.с.;
• 4-х цилиндрового с распределенным впрыском ЗМЗ 409, мощностью 143 л.с.;
• 4-х цилиндрового с распределенным впрыском Toyota 2TR 166 л.с.
• 4-х цилиндрового дизельного с распределенным впрыском ЗМЗ 514, мощностью 98 л.с.;
• 4-х цилиндрового дизельного с распределенным впрыском «Mitsubishi 4M40», мощностью 128 л.с;
• 4-х цилиндрового дизельного с ТНВД Steyer мощностью 140 л.с.;

     В последнее время производитель предлагает установку дизельного двигателя семества IVECO F1C, 146 л.с.  

 

 

Рис. 4. Компоновка моторного отсека амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус 6-10».

 

Подъемно-движительный комплекс амфибийных катеров на воздушной подушке «Хивус-6-10» включает один воздушный винт и два осевых нагнетательных вентилятора. Подъемно-движительный комплекс приводится во вращение единой

 

 

Рис. 5. Амфибийный катер на воздушной подушке «Хивус». Расположение моторного отсека и подъемно- движительного комплекса.

 

трансмиссией, включающей один плоскозубчатый ремень привода воздушного винта и два клиновых (на более поздних модификациях катеров зубчато-клиновых) ремня приводов осевых нагнетателей. Передача вращения со шкива на осевой нагнетатель передается при помощи карданного вала и конического редуктора.

                                                                                                                          Таблица 2

Основные технические характеристики АКВП «Хивус- 10»
Класс Российского Речного Регистра	+ЭР1,2СВП
Главные размерения и характеристики:
длина, м	7,55
ширина, м	3,30
высота, м	2,55
водоизмещение порожнем, кг	800
полезная нагрузка, кг	500
полная масса, кг	1670
пассажировместимость (короткие-длинные рейсы), чел.	8-10
Скоростные характеристики:
на воде, км/ч	50-70
на твердом экране	70 - 110
Мореходность:
максимальная высота волны, м	1,2
допускаемая скорость бокового ветра, м/с	15
Амфибийные качества:
Клиренс между скегами, м	0,5
высота преодолеваемого препятствия, м	0,4
крутизна преодолеваемого подъема, град	6
Мощность главного двигателя, л.с.	98-143
Емкость топливных баков, л	120
Дальность хода по запасу топлива, км	400

 

      На катерах данного семейства применен 6 - лопастной малошумный воздушный винт, который установлен в кольцевой стеклопластиковой насадке. Лопасти винта также изготавливаются из стеклопластика. Поверхностный слой лопастей винта армирован полиуретановой пленкой, снижающей абразивный износ. Входная часть кольцевой насадки закрыта защитной сеткой. Привод винта осуществляется при помощи зубчатого ремня фирмы "Bando".

     Конструкция воздушного винта представляется не очень удачной (см. рис. 6), о чем свидетельствуют проблемы, возникающие у судовладельцев. Как правило, из строя выходят оси лопастей, закрепленные в ступице. Оси лопастей работают в условиях изгиба и кручения. При этом приложенные нагрузки имеют динамический характер, нелинейно изменяющийся во времени. Эксплуатационные дефекты возникают в виде продольного растрескивания оси, что ведет к резкому снижению момента инерции поперечного сечения и разрушению оси.

     В настоящее время компанией «Винт-НН» (Нижний Новгород) разработан и испытан малошумный винто-вентилятор c поворотными лопатками ВВ-1600-4  (4 - лопастной воздушный винт) для катеров семейства «Хивус-6-10». Винто-вентилятор ВВ-1600-4 был установлен на АКВП «Хивус-10» (с двигателем ЗМЗ-409), принадлежащий ООО «Логопром - Борский перевоз», который эксплуатируется на пассажирской линии  город .Бор – город Нижний Новгород через реку  Волга. В апреле 2009 года были проведены совместные испытания АКВП «Хивус-10» с винто - вентилятором ВВ-1600-4 представителями фирм ООО «Логопром - Борский перевоз» и ООО «Винт-НН».  

 

 

Рис. 6. Конструкция ступицы маршевого винта АКВП «Хивус» компании Аэроход

 

 

Рис. 7. Винто-вентилятор c поворотными лопатками ВВ-1600- 4 и шкив ведомый к нему.

     В ходе проведения испытаний и дальнейшей эксплуатации были определены наиболее эффективные установочные углы атаки лопастей и режимы работы двигателя. Установлено, что применение винто-вентилятора ВВ-1600-4 позволило увеличить скорость катера на 10-20 км/ч в зависимости от метеоусловий по сравнению с серийным 6-ти лопастным стеклопластиковым воздушным винтом. Оно обеспечило уменьшение расхода топлива на 10-20% при непродолжительных переходах (работа на переправе),  до 30% - на дальних переходах. Для установки ВВ-1600-4 на СВП “Хивус” требуется заменить шкив ведомый маршевого винта на шкив ведомый ООО “Винт-НН”, обеспечивающий передаточное отношение 2,9.

     Нагнетатели АКВП семейства «Хивус-6-10» представляют собой два осевых 12-ти лопастных вентилятора. Лопасти вентиляторов изготавливаются из стеклопластика и армированы полиуретаном, предотвращающим абразивный износ.

     Система дистанционного управления катерами семейства «Хивус-6-10»   отличается достаточной простотой и эффективностью. В качестве системы управления применяется комбинация из тросовой схемы и гибких приводов. Управление по курсу осуществляется с помощью рулевого устройства, включающего рулевое колесо и три воздушных руля, расположенных на задней кромке насадки воздушного винта. Дополнительно управление по курсу на малых скоростях может корректироваться изменением давления в камерах воздушной подушки с приводом от педалей. Система управления двигателем стандартная, катерного типа.

 

 

Рис. 8. Органы управления АКВП «Хивус-6-10».

 

     Системы, обслуживающие главный двигатель АКВП семейства «Хивус-6-10», включают топливную систему, систему охлаждения и систему газовыхлопа. Система охлаждения состоит из радиатора охлаждения, установленного между двигателем и ходовой рубкой и подводящих и отводящих трубопроводов. Топливная система включает два топливных бака общей емкостью 120 л, установленных побортно впереди нагнетателей под палубой и подводящих трубопроводов. Система газовыхлопа включает отводящий газовыхлопной трубопровод и глушитель, устанавливаемый на задней кромке моторного отсека под насадкой.

     Амфибийные катера на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10»  имеют якорно-швартовное устройство, системы вентиляции и отопления. Якорно-швартовное устройство представляет собой четыре утки, расположенные на палубе. Система общеобменной вентиляции естественного типа. Система отопления представляет собой радиатор отопителя и вентилятор, установленные на левом борту под сиденьем водителя. Подогрев теплоносителя в радиаторе отопителя от главного двигателя. На ряде катеров устанавливаются автономные отопители.

    Электрооборудование катеров включает панель приборов, автоматы защиты сети, аккумулятор емкостью 75 амперчасов, три стеклоочистителя, навигационно-отличительные огни, две фары-искателя, две противотуманные фары, светильник освещения салона, прикуриватель-розетка 12В.

 

     Особенности производства, поставки и сервисного обслуживания АКВП «Хивус-6-10» производства компании Аэроход.

 

     Компанией Аэроход организовано единственное в России крупносерийное производство амфибийных катеров на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10» и их отдельных элементов. Компания имеет численность персонала около ста работающих. Производство АКВП «Хивус-6-10» к настоящему времени полностью локализовано у производителя, на второй территории завода «Красное Сормово» в Нижнем Новгороде. К наиболее крупным контрагентам компании Аэроход, поставляющим узлы и покупные изделия можно отнести Заволжский моторный завод (двигатели семейства ЗМЗ. 406-409), Заволжский завод по производству тяжелых гусеничных тягачей (узлы привода нагнетателей), поставщик плоскозубчатых ремней «Bando» - например Кэнимацу Корпорейшн (Япония) (представительство в Москве), поставщик ПВХ тканей для ГО.  По оценкам экспертов к настоящему времени выпущено около 230-250 катеров обеих модификаций, возможно несколько больше.

     В то же время, маркетинговая политика, экономическая и производственная стратегии компании Аэроход построены на простоте конструкции катеров семейства «Хивус-6-10», у которых в жертву достаточно высоким (для АКВП такого типа) тактико-техническим данным и высокой рентабельности производства принесена надежность и умышленно снижены характеристики долговечности. Поэтому в настоящее время производство компании Аэроход базируется на двух сопоставимых по объему компонентах:

• строительство новых катеров;
• ремонт и модернизация катеров, находящихся в эксплуатации, а также производство запасных частей к ним.

     Изготовитель устанавливает следующие гарантии на амфибийные катера на воздушной подушке семейства «Хивус-6-10» и их отдельные элементы:

• Собственно катер – 1 год;
• Металлоконструкции корпуса и рубки – 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
• Гибкое ограждение воздушной подушки (гарантия дается только на производственные дефекты, на эксплуатационные повреждения гибкого ограждения гарантия не распространяется) - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
• Главный двигатель - 1 год или 350 часов (что раньше);
• Подъемно – движительный комплекс, включающий маршевый винт и нагнетатели,  (на абразивный износ и механические повреждения гарантия не распространяется) - 1 год или 250 часов эксплуатации (что раньше).
• Рулевое устройство и устройство дистанционного управления катером - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
• Системы катера - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше);
• Электрооборудование катера (без аккумулятора) - 1 год или 500 часов эксплуатации (что раньше).

     Во время эксплуатации с периодичностью около 400 часов необходимо менять подшипники ведущего шкива, приводные ремни, заливать масло в редукторы.

     Эксплуатирующими организациями отмечаются в качестве достоинств АКВП семейства «Хивус-6-10» следующие качества:

• высокие скоростные качества на тихой воде и твердом экране;
• высокая курсовая устойчивость;
• достаточная вместимость;
• непотопляемость.

Эксплуатирующими организациями отмечаются в качестве недостатков АКВП семейства «Хивус-6-10» следующие качества:

• недостаточная поворотливость из-за наличия одного движителя;
• из-за особенностей конструкции гибкого ограждения при движении над торосистой поверхностью необходимость снижать скорость до 5 -10 км/час из-за опасности повреждения скегов, при этом при попадании на сплошные торосы высотой 10-20 см вероятны потеря воздушной подушки и невозможность дальнейшего движения;
• недостаточная надежность надувных скегов, так как их повреждение приводит к потере поддерживающей силы, что существенно влияет на ходовые качества катера, а повреждение тканевого закрытия в носу или корме приводит к потере давления воздуха воздушной подушки, что существенно влияет на ходовые качества катера, при этом
  ремонт в полевых условиях сложен;
• узлы крепления осей рулей и тяг между рулями требуют постоянного внимания (требуется регулярно проверять затяжку и менять пластиковые вкладыши), в противном случае возникают люфты в системе и ее отказ;
• низкая надежность электрооборудования, когда в условиях повышенной влажности выходят из строя реле и другие приборы;
• плохой обзор с места судоводителя по курсу из-за проемов дверей;
• запотевание стекол из-за недостаточного прогрева рубки;
• ненадежность стеклоочистителей;
• недостаточная прочность настила палубы перед рубкой;
• отсутствие заднего хода.

     Стоимость нового АКВП «Хивус-6» без сертификации в Российском Речном Регистре с двигателем ЗМЗ-409 по прайс-листу производителя составляет 1,59 млн. руб., нового АКВП «Хивус-10» с двигателем ЗМЗ-409  по прайс-листу производителя составляет 1,88 млн. руб. По сообщению производителя, стоимость нового АКВП «Хивус-10» с двигателем ЗМЗ-409 с сертификатом Российского Речного Регистра составляет 2,30 млн. руб., с двигателем IVECO F1C, 146 л.с.  составляет 3,00 млн. руб.

     Стоимость среднего ремонта АКВП семейства «Хивус-6 – 10» составляет 0,24 млн. руб.

     Накоплен существенный опыт эксплуатации АКВП семейства «Хивус-6-10», как положительный, так и отрицательный, что позволяет оценивать параметры эксплуатации, как в натуральном, так и в стоимостном выражении. Ниже приведен список потребного бортового снаряжения АКВП «Хивус-6-10», используемый при эксплуатации катеров в районах Северо-Восточной Сибири.

                                                                                                                          Таблица 3

СПИСОК БОРТОВОГО СНАРЯЖЕНИЯ АКВП «Хивус»
Подшипник 46307	1	Винт
Подшипник 6-180306 АС9	1	вал первичный
Подшипник 6-180305 АС9	1	вал ведущий
Подшипник 6-180206 АС9	1	вал+винт
Подшипник 6-20803	1	шкив ведомый
Подшипник 6-20703	1	шкив ведомый
Подшипник редуктора  6-206	3
Подшипник редуктора  6-204	1
Подшипник выжимной6-360710УС9	1
Бензонасос	1
Датчик фазы (на распредвал)	1
Датчик положения коленвала	1
Датчик положения дроссельной заслонки	1
Датчик массового расхода воздуха	1
Датчик температуры	1
Фильтр топливный BOSCH	1
Свеча зажигания	4
Катушка зажигания	1
Модуль зажигания МИКАС	1
Ремень генератора (Балаково, без гидроусилителя)	1
Манжета вала винта передняя 12-2401060-Б (ГАЗ 3110)  52х72х10	1
Манжета вала винта задняя  31029-1701043 (ГАЗ 3302)  35х48х7	1
Манжета редуктора  (ГАЗ-71) 28,5х46,5х10	2
ремень  (приводной на маршевый винт)	1
Ремни приводные на подъемные вентиляторы	2
Набор вытяжных заклепок	70
Набор болтов, гаек, шайб М6-М12 ( компл.)	1
Лист алюм. 0,5х0,5 м	1
Уголок алюм. 20х20 (25х25)  1 м	1
Фильтр топливный тонкой очистки	3
Хомуты разные   (компл.)	3
Насос  эл. для подкачки скегов	1
Насос ножной (или ручной) для подкачки скегов с переходником	1
Набор предохранителей	1
Набор рожковых ключей от 7 до 27    ( компл.)	2
Набор головок   (компл.)	1
Набор отверток крест и плоских по 3 шт.  ( компл.)	1
Ключ газовый	1
Съемник для подшипников	1
Молоток	1
Ключ для клапана «Баджер»  на «Хивус-10»	1
Приспособление для балансировки винта	1
паяльная лампа + труба для прогрева двиг.	1	зимой
Горелка газовая с баллоном	1
Пистолет клепальный	1
Ножовка по металлу с запасными полотнами	1
Пассатижи	1
Дрель ручная	1
Набор сверел 2 -10мм(в т.ч. под резьбы)	1
Набор плашек, метчиков с воротками под резьбы М4-М10	1
Надфиль алмазный плоский, трехгранный, круглый   1 компл.	1
Набор шестигранников до 12 мм  1 компл.	1
Ключ свечной	1
Напильник бархатный трехгранный и плоский	1
Проволока контровочная
Фал капроновый 6мм	20м
Фал капроновый 8мм	25м
Герметик автомобильный	1
ФУМ лента	1
Брезент тонкий 3х3м для прикрытия двигателя на прогреве	1	зимой
Смола ЭД 200 (250) г.  В комплекте с отвердителем	1
Стеклоткань Т11-ГВС9	1 м
Холодная сварка        (тюбик)	2
скотч	1
Покрывало огнезащитное	1
Огнетушитель	2
Круг спасательный	1	летом
Жилет спасательный	9	летом
Якорь	1	летом
Набор для ремонта скегов
баннерная ткань	2 кв.м
пленка для нижних скегов	1кв.м
клей для заводских скегов	1 литр
Ацетон для обезжиривания	0.5литра
Растворитель (Диметилформамид)	0.5литра
чистая ткань для работы	2кв.м
ткань для резиновых камер	2 кв.м
клей для резиновых камер	1 литр
фен	1
камера бортовая	1
камера центральная	1
Домкраты	2
масло моторное	5 л
масло трансмиссионное	1 л
Смазка Литол или ШРУС	1 тюбик
тосол	5 л

 

     Сервисное обслуживание построенных катеров компанией Аэроход производится на регулярной основе по отдельным договорам. Сервисная служба и централизованное снабжение судовладельцев запасными частями на предприятии есть. Информация об основных комплектующих и покупных изделиях для катеров и ценах на них производителем умеренно публикуется.

     При этом в связи с большим количеством произведенных компанией Аэроход АКВП семейства «Хивус-6-10», в последнее время, наметилась тенденция выхода на рынок компаний, специализирующихся, в том числе, на производстве отдельных элементов АКВП «Хивус 6-10» (например, таких, как компания «Винт-НН» г. Нижний Новгород) или поставке покупных изделий к АКВП «Хивус-6 -10» и оказании сервисных услуг по ремонту этих катеров (например, таких, как компания СВП «Сервис» г. Нижний Новгород).