«РОСОМАХА» ИДЕТ БЕЗ СЛЕДА

Вездеход спроектирован и изготовлен по заказу акционерного общества «Саратовэнерго»: здесь крайне нуждались в транспортном средстве для доставки оперативных выездных бригад к местам аварий на линиях электропередачи. Линии эти, как водится, тянут там, где о дорогах говорить не приходится. В хорошую погоду лишь армейский ГАЗ-66 еще способен проложить туда колею. В межсезонье же почти как в песне: только вертолетом можно долететь.

Марийский вездеход оказался тем, что надо. Уже четыре года служит он энергетикам и до сих пор на ходу. Это подтвердил А.П. Смолькин, начальник топливно-транспортной службы АОЗТ «Саратовэнерго». Не раз и не два «Росомаха» выручала ремонтников. И не только на работе, но и на охоте, и на рыбалке. На вопрос, какие недостатки конструкции обнаружились в ходе эксплуатации, Александр Петрович всего-то и сказал: «Двигатель помощнее надо… Хотя бы от «Запорожца».

Это пожелание приводим для тех, кто решится повторить конструкцию марийских студентов. Представить конструкцию «Росомахи» в полном объеме, к сожалению, невозможно. Поэтому приводим ее краткое описание.

ОСНОВНАЯ ИДЕЯ

Заказчику требовался вездеход не только просторный (в нем должны были помещаться три человека с инструментами и запасом пищи), устойчивый на склонах, остойчивый на воде, но и легкий, не разрушающий при движении поверхностный слой почвы. Решено было строить его на базе агрегатов мотоколяски С3Д, которые в СКБ имелись. Да и двигатель подходил — у него принудительное охлаждение, что немаловажно для компоновки с задним полузакрытым моторным отсеком.

Колея и дорожный просвет «Росомахи» (рис. 1) выбирались с таким расчетом, чтобы можно было ездить и лесными дорогами, уже проторенными ГАЗ-66. Хотя весной или осенью это не дороги, а канавы, заполненные водой. Тем не менее «Росомаха» ходит по ним как по рельсам. Руль бросать можно!

Такая проходимость целиком зависит от колес. Удивительно, что у «Росомахи» они не имеют грунтозацепов, хотя другие машины подобного назначения комплектуются ими непременно. Дело в том, что, по замыслу марийских конструкторов, пневматики низкого (60…100 г/кв. см) давления должны «мягко» цепляться за неровности грунта, как бы облегая, обволакивая их за счет эластичности резины. Практикой эксплуатации вездехода в приволжских степях замысел этот полностью оправдался.

КОМПОНОВКА

«Росомаха» выполнена по колесной формуле 6×4 с передними управляемыми колесами; имеет просторную кабину водителя, соединенную с грузопассажирским кузовом, над которым установлен брезентовый тент.

Дверь в кабину только одна — справа; через нее входят и водитель, и пассажиры. Но в экстренных случаях вездеход можно покинуть также через люк в потолке кабины и проем на «молнии» в задней стенке тента. (Кстати, люк в потолке застеклен: это сделано по желанию саратовских энергетиков, чтобы можно было обозревать провода линий электропередачи в движении.)

В передней части корпуса — агрегатный отсек с легкосъемным капотом, в котором размещены фары, подфарники, главный тормозной цилиндр, бачок омывателя стекла и привод стеклоочистителя, электропроводка. Здесь же — отопитель кабины (от «Запорожца»); воздуховод от него сделан так, чтобы теплый воздух, обдувая ноги водителя, шел дальше в кабину мимо двери. Таким образом, перед дверью создается как бы воздушно-тепловая завеса, препятствующая выстуживанию кузова.

В кабине водителя установлены: рулевая колонка, приборы контроля, кронштейн с рычагами переключения передач, реверса и ручного тормоза; педали сцепления, ножного тормоза и «газа». Тяги и тросы управления от рычагов проходят под полом кабины в особом коробе, вклепанном в корпус. Все перечисленное выше — от мотоколяски С3Д.

Регулируемое сиденье водителя и пассажирские сиденья самодельные, собраны из металлических рам, деревянных брусков, толстой фанеры, эластичного пенополиуретана и искусственной кожи на трикотажной основе.

Под пассажирским сиденьем (оно легкосъемное) установлены аккумулятор и реле-регулятор. Чтобы испарения электролита не проникали в кабину, в бортах проделаны вентиляционные отверстия.

Спинка пассажирского сиденья жестко закреплена между бортами корпуса. За ней — до самого тента — багажный отсек, рассчитанный на груз массой 60 кг.

Ниже багажного — моторный отсек с двигателем и бензобаком, удлиненная горловина которого выведена на задний борт.

Сзади, на каркасе тента, с помощью переходного кронштейна закреплено запасное колесо. Масса его около 10 кг, поэтому никакого съемного механизма типа пантографа не предусмотрено: запаска ставится на место и снимается руками.

Ниже тента, слева и справа на корпусе, размещены блоки задних фонарей от ГАЗ-66 — они более современные, чем мотоколясочные. От «газика» также зеркала заднего и бокового обзора.

КОРПУС

Читателя здесь, похоже, ожидает сюрприз. Дело в том, что у «Росомахи» отсутствует… рама. Нет главного силового элемента, без которого любой автоконструктор не представляет себе своей машины. Что же ее заменяет? Сам корпус, поскольку в конструкции «Росомахи» он — основной несущий элемент.

Выбор такой силовой схемы продиктован тремя обстоятельствами. Во-первых, требованием технического задания, по которому конструкция вездехода должна быть прочной и в то же время легкой. Во-вторых, традицией и опытом: все проекты СКБ с самого начала базировались на авиационной технологии с широким использованием авиационных материалов. В-третьих, компоновкой двигателя и трансмиссии в одном небольшом объеме.

Отсюда — корпус типа монокок: легкий, прочный и очень технологичный. Склепан он в специальном стапеле из листов дюралюминия Д16АТ толщиной 1,5 мм, с применением дюралюминиевых уголков. Перед этим листы гнулись под углом 90 градусов (во избежание трещин по краям линий сгиба сверлились отверстия) и предварительно соединялись с уголками и друг с другом винтами М4. Затем размечались и сверлились отверстия диаметром 4,2 мм под алюминиевые заклепки. Некоторые швы (особенно донные) обезжиривались, в них закладывалась лента-герметик У-20, и затем они клепались в один или два ряда.

В местах присоединения к корпусу силовых элементов (таких, как кронштейны, проушины, петли и оси) обшивка усиливалась дополнительными накладками и косынками.

Все вырезы в корпусе тоже усилены уголками (дверь, например) или плоской окантовкой, как это сделано в багажном отсеке: его пол здесь служит одновременно люком для доступа к двигателю.

Кабина и кузов вездехода утеплены пенопластовыми панелями толщиной 20 мм, обтянутыми искусственной кожей. К бортам и потолку панели крепятся винтами с помощью анкерных гаек, заранее вклепанных в корпус.

Остекление кабины комбинированное: лобовое стекло силикатное (от трактора), боковые — из оргстекла.

Кузов покрыт тентом из утепленного брезента с врезанными в него окнами из оргстекла. Тент натянут на каркас, сваренный из труб диаметром 22×1,5 мм.

Казалось бы, летом в таком кузове будет душно. Однако система вентиляции (свежий воздух поступает в кабину через жалюзи в капоте) вполне справляется со своей задачей. Кроме того, можно открыть верхний люк или снять тент и ехать «с ветерком», пока хватает топлива. А кончится оно не скоро: под окошком водителя в специальных ложементах припасены две 20-литровые канистры с бензином!

ПЕРЕДНИЙ МОСТ (рис. 4)

Это трубчатая ферма с осью качания, расположенной под кабиной в плоскости симметрии корпуса. Обшивка в месте крепления кронштейнов этой оси усилена двумя поперечными стрингерами снаружи и стальной накладкой изнутри.

Ступицы колес, поворотные кулаки и все остальные механизмы рулевого управления полностью взяты от мотоколяски и адаптированы к корпусу «Росомахи».

Амортизаторов на переднем, впрочем, как и на заднем мосту, нет. Обжатия колес плюс большого хода трубчатой фермы или балансиров вполне достаточно для того, чтобы погасить любые толчки. Даже на сильно пересеченной местности машина прекрасно копирует рельеф, и ее колеса не теряют контакта с землей. Правда, при езде по пашне ощущается неприятная тряска. Но достаточно снизить скорость, чтобы тряска полностью исчезла.

ЗАДНИЙ МОСТ (рис. 5)

Он тоже взят от мотоколяски, но немного расширен за счет двух шлицевых валов (длина каждого вала — 1 40 мм и размер шлицев — 6x21x25 мм), вставленных между муфтами. Мост прикреплен к корпусу с помощью двух сваренных из листовой стали тумбочек (рис. 7).

На концы моста с помощью подшипников скольжения надеты балансиры (рис. 6). Они сварены из прямоугольной стальной трубы 80x50x3 мм и усилены косынками. Конструкция балансиров интересна тем, что ось их качания совпадает с осью моста (приводной вал проходит сквозь подшипники скольжения). Это позволило намного упростить кинематику привода.

Правый и левый балансиры конструктивно одинаковы, варились и остывали они (во избежание коробления) в одном и том же стапеле. Кронштейны натяжных звездочек приваривались позже вне стапеля.

Оси колес быстросъемные, крепятся в хомутах. Сделано так, чтобы упростить технологию изготовления балансиров, ведь применение хомутов позволяет с помощью подкладок быстро выставить колесо соосно с приводными валами.

Вращательный момент от приводных валов, на концах которых сидят блоки сдвоенных ведущих звездочек (рис. 8) с 16 зубьями, передается роликовыми цепями на ведомые звездочки (рис. 9) с 56 зубьями, насаженные на оси колес. Таким образом, передаточное отношение бортовых цепных передач 3,5. Позже число зубьев ведущих звездочек было увеличено до 21, что позволило немного увеличить скорость вездехода.

Натяжные звездочки (14 зубьев), роликовые цепи (ПРЛ-15, 875-2270), шариковые подшипники и манжеты уплотнения взяты от сельскохозяйственных машин.

ДВИГАТЕЛЬ И ТРАНСМИССИЯ

Полностью от мотоколяски. Двигатель, чтобы его не заливало водой, помещен в моторном отсеке повыше; а главная передача (или дифференциал) — пониже и немного под другим рабочим углом. Сапун главной передачи, чтобы ее тоже не заливало водой, снабжен резиновым шлангом, конец которого выведен на борт вездехода.

Такая компоновка силовых агрегатов потребовала еще одну раму (рис. 10). Двигатель в нее (вместе с мотоколясочной рамой) вставляется сверху, а дифференциал — снизу. Новая рама сварена в кондукторе из стальных труб диаметром 38×1,5 и 22×1,5 мм, коробчатых накладок и уголков и крепится к корпусу вездехода в двух точках.

КОЛЕСО (рис. 13)

Обод каждого колеса выгнут из труб диаметром 22×1 мм и соединен спицами с диском дуговой сваркой. Диск здесь (см. рис. 11) — штампованная или сваренная из стального листа толщиной 3 мм деталь с отверстиями для шпилек крепления, а спицы и соединяющие их перемычки — отрезки трубы диаметром 22×1 мм. Перемычки служат опорами для пневматиков.

Пневматики у «Росомахи» двухслойные. Внутренний слой — это камера от тележечного колеса трактора «Кировец», накачанная до давления 60…100 г/кв. см. Внешний слой — такая же камера, только разрезанная по внутреннему шву и надетая поверх основной как защитный протектор. Держится пневматик на ободе за счет трения между ними, возникающего при накачивании воздуха.

Такие колеса позволяют «Росомахе» не только шустро бегать по местности, недоступной другим транспортным средствам, взбираться на склоны крутизной до 23 градусов, но и преодолевать водные преграды без ограничения глубины.

В воде она движется за счет проворачивания колес. Была идея снабдить колеса комплектом быстросъемных (на «барашках») накладных дисков с лопастями, которые крепились бы перед входом в воду. Но потом от этой идеи отказались, поскольку плавать «Росомахе» приходится редко. Хотя плавает она, даже при полной нагрузке — три человека и 60 кг груза, неплохо.

Вместе с тем надо признать, что при выходе на берег, если он не пологий, передние колеса не «ухватывают» грунт. В таких случаях один из пассажиров спрыгивал на сушу и веревкой подтягивал машину, пока задние колеса не цеплялись за дно. Когда же водитель в машине один, выбираться на крутой берег можно и задним ходом. А тут у «Росомахи» серьезное преимущество: поскольку главная передача мотоколяски имеет реверс, то у вездехода столько же скоростей назад, сколько и вперед!

КРАТКИЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ:

Масса, кг 290
Грузоподъемность, кг 300
Мощность двигателя, л. с. 18
Максимальная скорость, км/ч 45
Дальность хода (по топливу), км 250
Давление воздуха в пневматиках, г/кв. см 60…100
Преодолеваемые углы подъема, град 23
Колесная формула 6×4

Виктор Вернер лег поперек дороги и замер в ожидании. «Росомаха» приблизилась, тронула лежащего мягкой шиной, фыркнула и, осторожно перебирая колесами, перекатилась через своего конструктора. «Удивительно, но тяжести не ощущалось вовсе»,— вспоминает Виктор.

Этим экстравагантным способом была продемонстрирована безопасность вездехода для любой опорной поверхности, по которой ему предстояло двигаться. А таких — беззащитных перед тяжелым колесом или гусеницей — без малого треть территории России: тундра, болота, берега рек и озер, заливные луга, заповедники… Там давно ждут не дождутся транспорт, способный преодолевать любое бездорожье и одновременно не оставлять после себя разрушительных следов вторжения.

Именно такими машинами занимается Студенческое конструкторское бюро Марийского политехнического института имени А.М. Горького (с недавних пор — Марийского государственного технического университета). За двадцать с лишним лет в СКВ была спроектирована, изготовлена и испытана целая гамма вездеходов. Большая часть из них — по заказу различных организаций. Амфибии «Каспий-1» и «Каспий-2», например, предназначались промысловикам Северного Каспия. Это были дюралевые лодки-плоскодонки с продольными выступами-лыжами в днище, винтомоторными установками и рулевыми лыжами за кормой. На носу — грузовая площадка, у кормы — грузовой отсек, между ними — место для водителя и пассажира. Со скоростью до 60 км/ч амфибии перевозили 460 кг груза на расстояние 200 км.

Раньше местные охотники и рыболовы с риском для жизни бродили по тонкому, не окрепшему еще льду в поисках каспийских тюленей, таскали за собой в волокушах рыболовные сети и тяжелый улов… Получив амфибии, промысловики повысили производительность своего труда в восемь раз! Они легко, а главное — безопасно преодолевали большие пространства, часто не выбирая дороги и не задумываясь о том, что в данный момент под днищем — снежное поле, ледяная каша или чистая вода.

Вездеходы получились настолько удачными, что на Первомайском судоремонтном заводе (г. Архангельск) в 1984 году было налажено серийное производство «Каспия-2М» — модернизированного варианта одного из них.

Более серьезная разработка СКБ — самоходный амфибийный аппарат с воздушной разгрузкой (САВР). Заказчики — Миннефтегазстрой СССР и «Сибрыбпром» — нуждались в транспортных средствах, способных работать в труднодоступных районах при круглогодичной разведке и обустройстве месторождений, строительстве и эксплуатации нефтепроводов, а также перевозить людей и грузы по снегу, льду, воде, пескам и болотам вне зависимости от погодных условий.

СКБ предложило заказчикам целое семейство САВРов: «1», «2», «З», «4Д», «5», «5ГД», «10ТЛ» и «40» грузоподъемностью от 1,3 до 50 тонн! Разные по конструкции — легкая амфибия для перевозки нескольких человек или скоростной вахтовый «автобус» для целой бригады — они имели одну конструктивную особенность: САВРы использовали воздушную подушку не только в чистом — классическом виде, но и в сочетании с гибкими боковыми лыжами. Это позволяло им не терять контакт с опорной поверхностью (кроме воды) и, следовательно, сохранять управляемость при порывах ветра, на поворотах и склонах. Вездеходы могли быстро тормозить, останавливаться в нужном месте без повреждения ограждающей юбки и тратить топлива на 20—40% меньше!

Грузовые же САВРы-платформы, вмещающие один или несколько тяжелых грузовиков, оборудовались не аэро-, а колесными или гусеничными движителями — для контакта с опорной поверхностью и управления движением. Необходимо отметить, что подобная схема мощных амфибий использовалась на практике впервые в мире.

Новаторские идеи марийских конструкторов были по достоинству оценены. Их разработки в свое время побывали на ВДНХ СССР (вахтовый «автобус» САВР-3 получил там золотую и серебряную медали) и на различных выставках в бывшей ГДР, Канаде, Монголии, Польше, США, Франции и ФРГ.

В нынешнее трудное время студенты и инженеры СКБ остались верными избранному пути и по-прежнему конструируют вездеходы. На этот раз — колесные, с шинами низкого давления (или пневматиками) для грузопассажирских перевозок по льду, снегу, пашне, пескам и болотам. Созданное ими семейство вездеходов «Патруль» с этой задачей справляется превосходно. В них вложен опыт нескольких поколений конструкторов и испытателей СКБ. У машин, собранных преимущественно по авиационной технологии, герметичные дюралевые корпуса, обогреваемые и теплозвукоизолированные кабины, в которых можно с комфортом ехать со скоростью 60 км/ч до тех пор, пока в баке не кончится топливо, а это 700 км.

Колесная формула вездеходов — 6×4 или 6×6, как у последней модификации — «Патруля-5М». Пневматики их давят на грунт в 4 раза слабее ноги человека и в 20 раз — колеса обычного автомобиля! Любой из «Патрулей» почти не оставляет следа даже на самой слабой и ранимой почве, на которой лучшие «джипы» и «лендроверы» оставляют глубокую колею или вовсе не могут двигаться.

Всего построено восемь таких машин. Три из них, по заказу Минздрава Республики Марий Эл, были два года назад переоборудованы в санитарные и обслуживают больных в отдаленных населенных пунктах республики.

Видео с вездеходом:

Познакомиться с творческими возможностями коллектива СКБ, которым бессменно руководит профессор кафедры деталей машин МарГТУ Станислав Федорович КИРКИН, можно на примере вездехода «Росомаха», описание которого и предлагается читателю.

Чертежи предоставил редакции главный конструктор «Росомахи» В. Л. ВЕРНЕР с любезного разрешения научного руководителя СКБ МарГТУ, профессора С.Ф. КИРКИНА.

А. ТИМЧЕНКО