|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ОСОБИСТИЙ ТРАНСПОРТ: НАЗЕМНИЙ, ВОДНИЙ, ПОВІТРЯНИЙ
Глісуючий автомобіль. Особистий транспорт
Довідник / Особистий транспорт: наземний, водний, повітряний Цікаві погляди супроводжують цей екіпаж повсюдно. І не дивно - надто вже незвично виглядає у потоні автомобілів... катер на колесах. Йдеться про транспортний засіб, який поки що існує в єдиному екземплярі,- про глісуючу амфібію "Тритон". Збудований він людиною, яка, здавалося б, дуже далека від техніки. Д.Т. Кудрячнов - не конструнтор, а професійний музикант, який тривалий час працював у Московському анадемічному музичному театрі імені К.С. Станіславського та В.І. Немировича-Данченно. Проте Дмитро Трохимович виявив невластивий його професії талант інженера та винахідника, щоб вирішити дуже непросте завдання: змусити повнорозмірний автомобіль не лише плавати, а й гліссувати (а за бажання і зовсім трансформувати його у "чистий" катер). Тан з'явилися оригінальні підвіски коліс з братророз'ємними шарнірами, незвичайний кермовий привід і парадоксальні "сухі" роз'єми гальмівної гідросистеми, що до того не зустрічалися в транспортній техніці.
Ходові випробування підтвердили працездатність та надійність усіх систем та агрегатів амфібії. Позитивний енспертний висновок фахівця НАМИ став підставою для реєстрації "Трітону" в ДАІ. У свою чергу, Державна інспекція з маломірних суден (ДІМЗ) допустила його ін плавання по всіх внутрішніх водних шляхах розряду "Л" і "Р". З того часу амфібія вірою та правдою служить своєму господареві ось уже ноторий рік. В елентронній та друкованій пресі з'являлися повідомлення про "Трітон". Проте нинішня публікація – найповніша. Вона розкриває логіку пошуку оригінальних технічних рішень, що дозволили створити транспортний засіб, рівноцінний за своїми експлуатаційними властивостями як на суші, так і на воді. Разом з докладним описом представлений і великий графічний матеріал, який дасть зацікавленим читачам і, можливо, послідовникам не лише уявлення про суть оригінальних нонструнторських знаходон Д.Т. Кудрячнова, а й, можливо, поштовх до вирішення своїх технічних завдань.
Технічні характеристики:
Здивування, як відомо, - початок будь-якої філософії. Для мене теж усе почалося з видалення чи, точніше, з питання: невже автомобіль-амфібія назавжди залишиться неповноцінним транспортним засобом? Майже сто років супроводжують йому дві "родинні плями": мала швидкість на воді та невідповідність вимогам безпеки плавання (низький надводний борт, погана маневреність, нульова мореплавність). В результаті - заборона водної інспекції на його експлуатацію нарівні із судами одноцільового призначення. В чому справа? Що заважає колісній амфібії бути на воді швидкохідним катером? Виявилося багато. Насамперед - звичний автомобільний дизайн. Від наго треба відмовлятися. На відміну від плаваючого автомобіля, який на воді має швидкість 7-9 км/год навіть із заводським кузовом, корпус справжньої амфібії повинен відповідати умовам нового "середовища", тобто безкомпромісно повторювати обводи днища швидкохідного катера. Архітектура надводної частини може бути практично будь-якою, але знову ж таки - з урахуванням особливостей експлуатації на воді. Так, наприклад, бажана звичайна в катеробудуванні палуба з малим ухилом, оскільки вона – робоче місце при шлюзуванні, швартовці до пірсу або підході до необладнаного берега. Далі. Нічого не повинно заважати корпусу гліссувати. Всю автомобільну ходову частину - колеса, елементи кермового приводу та трансмісію необхідно прибирати з води повністю. Компроміси тут виключено. Будь-які обтічники, екрани або часткове підібгання коліс додадуть швидкості не більше 2-3 км/год, і амфібія, як і раніше, залишиться нехай плаваючим, але - автомобілем. І останнє. Якщо для автомобіля навіть значне перевищення рекомендованої вантажопідйомності мало позначається на його ходових якостях, то для амфібії реалізація режиму гліссування вимагає жорсткого узгодження повної ваги з потужністю двигуна. Існує поріг, переступати який неприпустимо: якщо величина питомого навантаження на двигун більше критичної, амфібія перестає бути глісуючою. У нашому випадку цей поріг - 22 кг/л.с., причому через особливо важкі умови експлуатації двигуна на воді в розрахунок беруться лише 80% його номінальної потужності. Попередні прикидки показали, що за гідродинамічними вимогами та за умовами проживання габаритні розміри корпусу "Трітону" не могли бути менше типу "мінімального катера з автомобільним двигуном", що склався в катеробудуванні, завдовжки близько 5 і шириною 2 м. При цьому виходило, що вага спорядженої амфібії з автомобільною начинкою на 300 кг перевищить вагу каютного катера порівнянних розмірів (1000 кг). Таким чином, при повному водотоннажності 1 кг можна було використовувати двигун ГАЗ-300 з обмеженням до 21% номінальної потужності. Удільна навантаження 80 кг/л.с. на перевищувала межі, що обмежують можливість гліссування. Ось чим пояснюються конструктивні особливості та компонування "Трітон". Корпус Остроскулі обводи корпусу з невеликим розвалом бортів мають помірну кілюватість (5% на транці). Борти в місцях підвісок коліс вертикальні. Носовим гілкам шпангоутів надано дуже великий розвал, що дозволило отримати простору, майже прямокутну плані палубу. Зазначу, що на теоретичному чартежі (і в таблиці плазових ординат) вилицьові бриз-говідбійники, вертикальні ділянки бортів у районі підвісок і загинути носових шпангоутів для спрощення не показані. Конструктивно корпус амфібії – несучий. Точніше, застосовано його різновид - несе днище, нижня частина якого є суцільною коробчастою платформою, що складається з відсіків-шпацій. Силовий набір корпусу виконаний за поздовжньо-поперечною схемою із застосуванням дуба та сосни. Шпангоути зібрані на кницях з обох боків. Топтімберси мають змінний переріз із розширенням до вилиці. Балки поздовжнього набору та листи обшивки (авіаційна фанера різної товщини) зістиковані "на вус". Корпус зовні обклеєний склотканиною. Всі з'єднання виконані епоксидним клеєм з опрес-совними шурупами або струбцинами. Метизи застосовувалися лише оцинковані чи кадмовані. Внутрішні поверхні корпусу покриті епоксидним лаком. Непотоплюваність його забезпечена герметизацією форпіка та секцій несучого днища. Нахил транця узгоджений з кутом установки водомета і дорівнює 6 градусів до вертикалі. На транці змонтований жорсткий трап: він зручний на воді та на суші і одночасно служить огорожею радіаторів, глушника та реверсивно-кермового комплексу водомета. Корпус зроблений повністю закритим - без кокпіту та бортових потопчин (вузьких учасників палуби вздовж борту). Замість них – наскрізний центральний прохід уздовж осі амфібії. При відкритому даху він з'єднує носової та кормової ділянки палуби. Для цього середня стулка вітрового скла відкидається, а задні дверцята та панелі даху складаються в компактний пакет і кріпляться праворуч по борту. Так як на корпус належало масу "непотрібних" звичайному натеру вузлів і агрегатів, особливо гостро постала проблема зниження ваги. На всіх етапах роботи ретельно обгрунтовувався як вибір матеріалів, що застосовуються, так і розміри і перерізу деталей.
Таблиця плазових ординат
Важливим резервом зниження ваги було багатоцільове використання конструктивних елементів за умови раціонального їхнього взаєморозташування. Наприклад, вертикальні лонжерони несучого днища служать і стінками скринь; вони ж, будучи посиленими в кормовій частині, складають основу підмоторного фундаменту. Різна величина шпацій (400, 550, 600 мм) як суворо пов'язана з плануванням внутрішнього простору, а й виключає дублювання поперечного набору, оскільки узгоджена з установочними розмірами агрегатів ходової частини. Опорні вузли підвісок коліс підкріплені двома парами посилених шпангоутів, а два піллерси по сторонах центрального проходу частково розвантажують силовий набір даху і одночасно є опорою для щогли додаткового парусного озброєння. Каюта Відмова від бортових потопчин дозволила розширити каюту від борту до борту, що значно збільшило корисний її обсяг. Внутрішній простір умовно ділиться на дві частини: ходову трубку, кордоном якої служать спинки передніх сидінь і піллерси, і салон з камбузом і шафою для одягу, розташованим в корму від нього. Передні сидіння - місця водія та штурмана - мають нерозбірний алюмінієвий каркас і можуть встановлюватись у двох рівнях з різницею по висоті 400 мм. Нижнє положення просте - "автомобільне"; верхнє використовується лише на воді для покращення огляду у складних умовах плавання. Для цього над сидіннями виконані люки. Кришки їх відкидаються назад, а протисонячні козирки, повернуті нагору, захищають обличчя водія від зустрічного потоку повітря, дуже значного на швидкості 40-50 км/год. Шість сидінь у салоні розташовані вздовж бортів на скринях; чотири з них мають шарніри і легко трансформуються в повнорозмірне двоспальне місце впоперек корпусу. Для зниження ваги всі сидіння виготовлені з плит пінопласту ПХВ-1 товщиною 50 мм, покритих поролоном та обшитих шкірозамінником. Спорядження та запас продуктів зберігаються у дванадцяти скринях та великому багажнику у форпіці (над бензобаком). Крім того, є бортові кишені та штурманський "саквояж" для маршрутних карт, бінокля, кінофотоапаратури та дрібних речей. Вентиляція салону природна - через прочинені або повністю відкриті в будь-якому поєднанні люки, дверцята та панелі даху над центральним проходом. Декілька слів про камбуза. По суті, в салоні його як би немає, оскільки при засунутим в нішу столі він закритий і схожий на шафу для одягу, що розташована навпроти. Однак у ньому достатньо місця для двох "джмелів", висувної раковини з краном від бачка питної води та всякого кухонного начиння. У нішах об'ємних дверей зберігаються термос, дрібний посуд, спеції, чай, кава, цукор. Силова установка Двигун ГАЗ-21, коробка зміни передач з диференціалом від "Запорожця" та саморобний редуктор є єдиним силовим блоком. Він встановлений на п'яти гумових подушках впритул до транцю над водометом. При такому компонуванні максимально скорочується довжина моторного відсіку. Доступ до храповика коленеалу - через отвір у транці, що перекривається пружною кришкою з ущільненням. Система охолодження двигуна двоконтурна. Кормове розташування його зажадало ряду доповнень: для інтенсивнішого обдування водяного радіатора встановлено напрямний кожух; штатна чотирилопатева крильчатка вентилятора замінена легкою шестилопатевою, розгорнутою у зворотний бік; додатково встановлено маслорадіатор від ГАЗ-51. Повітря надходить до них через окремий палубний повітропровід і частково через широкий зазор між транцем та кожухом вентилятора.
При роботі водомета на плаву автоматично підключається другий зовнішній контур охолодження, що складається з водяного теплообмінника, врізаного в магістраль між радіатором і водяним насосом. Забортна вода надходить також у змійовик охолодження олії в картері двигуна та в сорочку редуктора. Колектор вихлопних газів, укладений у легкий кожух, охолоджується на суші та воді двошвидкісним відцентровим електровентилятором, управління яким зблоковано з педаллю "газу". При прогріванні двигуна вентилятор вимкнено. На середніх оборотах він включається на малу швидкість та на високих (понад 2500 об/хв) – на велику. Вихлопні гази виводяться назовні через трубу, що має перед транцем компенсаційну проставку - сильфон, який поглинає вібрацію двигуна. За транцем – глушник, жорстко закріплений під нижньою сходинкою трапу. У моторний відсік повітря надходить через повітрозабірники, розташовані по обидва боки каюти. По корабчастих труб він прямує до двигуна і редуктора і відводиться потім через спеціальні грати в транці. Для передачі потужності водомету та коробці передач застосований шестерний редуктор. Передатне ставлення до нього 19:18. Шестерні прямозубі з модулем 3 мм та термічною обробкою до 48-52 Н1ЧС. Шуму від таких шестерень, порівняно з косозубими, більше (на 8-10 дБ), проте застосування їх дозволило зменшити габарити та вагу редуктора. (Пізніше шестерні все-таки були замінені на косозу-бу, хоча втиснути їх у старий корпус було нелегко.) Корпус редуктора зварний. Всі отвори та посадкові місця оброблялися на верстаті. На бічні стінки та дно редуктора наварена сорочка водяного охолодження. Управління редуктором виведено на сектор "водомет - нейтраль - колеса", розташований праворуч від водія, поруч із важелем перемикання передач. Тут же ручка реверсу водомета. У лінію управління коробкою передач введено "пантограф" - своєрідний проміжний узеп, необхідний тому, що вал управління, що проходить під оланами, і шток повзуна коробки знаходяться на різній висоті. Водомет Водометний рушій "Трітон" виготовлений з нержавіючої сталі. За основу прийнято конструкцію, описану в журналі "Катери та яхти" № 11 і 25. Зрозуміло, із суттєвими змінами: розширено вхідний отвір водоводу; встановлений оглядовий лючок; обтічник апарату, що спрямовує, подовжений; у знімній (на різьбленні) частині обтічника розташовані підшипники та сальники задньої опори валу; перерізи лопатей ротора і спрямовуючого апарату зменшені вдвічі; зазор між обічайною та лопатями ротора витриманий 0,4 мм; значно полегшено реверсивно-кермовий номплекс. Водівник зварений з двох симетричних половин, виколотна яких була значно полегшена завдяки попереднім поздовжнім надрізам на майбутній циліндричній частині заготований. Половини, пригнані встину і стягнуті на бовдурі дротяними бандажами, зварені за один прохід. Ця технологія, на мою думку, дає найменші спотворення геометрії водоводу і гранично скорочує довжину зварних швів. Ходова частина Оскільки її одні заклади підвіски коліс не були придатні для "Трітон", довелося самостійно виготовити незалежні одноважільні підвіски зварної конструїції із закладеними в них ще при виготовленні настановами нахилу шворня, розвалу передніх коліс і кута збіжності задніх. Кут збіжності передніх коліс регулюється поперечною тягою всередині корпусу. Осі важелів всіх підвісок порожнисті, з великим. Такими вони зроблені для того, щоб у передніх вільно рухалися бічні тяги кермового управління, а в задніх поміщалися карданні шарніри, зірочки та підшипники з ексцентричними корпусами, що регулюють натяг ланцюгів. При встановленні на амфібію важелів підвісок вводяться в гнізда- опори з запресованими в них капроновими втулками і повертаються в робоче положення. Ці вузли є швидко-роз'ємними шарнірними сполуками, що нагадують байонет. Але якщо при звичайному байонетному з'єднанні деталі нерухома фіксуються щодо один одного, то осі важелів підвісок "Трітон" мають радіальну свободу в нероз'ємному секторі до 170 градусів, чого з надлишком вистачає і для коливального циклу їх роботи, і для підйому коліс з води на висоту вище ватерлінії. Пружини та гідравлічні амортизатори обрані однаковими для обох пар підвісок – від автомобіля ЗАЗ-968. Верхніми опорами пружин та амортизаторів служать спеціальні пастки, в які засуваються по напрямних та защіпаються штифтами черевики пружин. На воді підвіски з колесами піднімаються вздовж бортів тросовою лебідкою. Таким чином, "Тритон", на відміну від інших амфібій, може перебувати на плаву необмежений час, оскільки всі агрегати ходової частини не кородують і не обростають водоростями і будь-коли готові до використання на суші. Рульове управління Виконано на базі відповідного механізму "Запорожця". Правда, з істотними доповненнями через застосування принципово іншої схеми рульового приводу, суть якого - у поєднанні поздовжньої осі бічних тяг з віссю хитання важелів підвісок і передачі зусиль на поворотні кулаки через норомисла, що мають опору на важелях підвісок. У такому вигляді кожна підвіска з пружиною, амортизатором і елементами рульового приводу є єдиним монтажним блоком, що не вимагає будь-якого регулювання при встановленні на корпус. Нінематина цієї схеми, на відміну від інших схем автомобільного рульового приводу, дозволяє безперешкодно і без порушення настановних кутів коліс піднімати їх на незвичайну висоту - 700 мм. Вал рульового механізму має пристрій з кулачковою муфтою, що включає роботу або барабан тросового приводу стулок водомета, або механізм управління колесами. Всі комунікації дистанційного керування двигуном, коробкою передач, редуктором, реверсом водомета, а також троси гальма стоянки і спідометра проходять під сланями салону. Трансмісія До бортів в район опор задніх підвісок від коробки йдуть півосі з карданами, з'єднаними з осями провідних зірочок ланцюгової передачі, втулочно-роліноеї ланцюга (їх по дві на кожне котів) працюють усередині герметичних трубчастих важелів задніх під ваги в масляній ванні. Натяг їх регулюється поворотом ексцентричних корпусів підшипників. Сприятливий розподіл маси "Трітон" на колеса досягнуто завдяки нахилу передніх і задніх підвісок назад. Це дає також плавний хід, оскільки на нерівностях дороги підвіски зазнають менших динамічних навантажень. Гальмівна система Тут також у повному обсязі використана гальмівна система "Запорожця": ножний гідравлічний привід роздільний - на передні та задні колеса, а ручний тросовий (стоянковий) -тільки на задні. Для спрощення установки або демонтажу підвісок в гідросистемі мною застосовано інше швидкодіючий з'єднання - "сухий" роз'єм гідромагістралі, що дозволяє з'єднувати або роз'єднувати гальмівні шланги нуль без втрати гальмівної рідини і без подальшого трудомісткого прокату всієї системи. Таких роз'ємів на "Трітоні" чотири. Кожен з них складається з двох напівсфер, перекритих еластичними мембранами: бортовий (нею закінчується трубопровід внутрішньої магістралі) і у відповідь (витратний), закріпленої на кінці трубопроводу колеса. До бортових у відповідь підтискаються накидними гайками. При натисканні на гальмівну педаль обидві мембрани деформуються, видавлюючи рідину з витратної півсфери в робочий гідроциліндр колеса відбувається гальмування. Обсяг витратної півсфери в 3,5 рази більший за обсяг, який використовується в робочих гідроциліндрах, отже, будь-які експлуатаційні втрати будуть компенсовані. За відсутності гальмівної рідини в будь-якій напівсфері (або навіть у всіх чотирьох) гальмівна система не відмовляє: при натисканні на педаль під дією тиску в магістралі мембрани пробиваються наскрізь, і гальмівна рідина, вільно перетікаючи з внутрішньої у зовнішню магістраль, виконує свою роботу у звичайній гідросистемі автомобіля. Електрообладнання Воно повністю автомобільне, хоча світлова сигналізація виконана за двома схемами з перемикачем "земля" - "вода". Фари залишені і в схемі "вода" для того, щоб користуватися ними при підході до берега в темряві. Передні покажчики повороту працюють як і вогні-відмашки. Обидві схеми мають вимикачі "маси". Фари, підфарники та відмінні вогні "утоплені" в нішах по краях палубних виносів і добре захищені ділянками носової палуби, що нависають. Штатні покажчики режиму роботи двигуна доповнені електронним тахометром і "водоспідометром", як використаний манометр зі шкалою, переградуйованої в кілометри. Можливий контроль температури масла в двигуні. Для цього датчик ТМ-101, встановлений в маслопіддоні, іноді підключається деухпозиційним тумблером на приладовому щитку до пристрою покажчика температури води. На щиток виведені також кнопки ручного управління "газом" та повітряної заслінної карбюратора. Завдяки перерахованим "ускладненням", якими оснащена амфібія (швидко роз'ємні з'єднання та ін.), її просто перетворити на "чистий" катер. Знявши підвіски, наприклад, можна буксирувати воднолижнинов або взяти на борт ще двох пасажирів або додатковий запас палива, продукту, спорядження, тому що без підвісок вантажопідйомність (водозміщення) амфібії збільшується на 170 кг. Для цього достатньо відвернути чотири накидні гайки "сухих" роз'ємів, від'єднати від маятникових важелів бічні тяги та розшплінтувати зовнішні кінці тросів ручного гальма. Таку нескладну операцію ми проводимо практично щоразу, коли на місяць-півтора виїжджаємо влітку на Московське море. Автор: Д.Кудрячков
▪ Мотоцикл Ява без акумулятора
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Людиноподібні роботи Asimo продовжують удосконалюватися ▪ Обчислювальна кластерна технологія від Apple ▪ Станція біометричної ідентифікації Printrak LiveScan Station Portable ▪ Польові транзистори SuperMESH3
▪ розділ сайту Музиканту. Добірка статей ▪ стаття Шагренева шкіра. Крилатий вислів ▪ стаття Що Буйвол Білл (Баффало Білл) робив із буйволами? Детальна відповідь ▪ стаття Вузол проходить крізь руку. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Рекомендуємо цікаві статті розділу 
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page