«ЗОЛОТОЕ КОЛЬЦО-87»

О веломобилях сегодня знают все. О них напоминают заголовки газет. Проблемы биоходов обсуждаются в популярной телевизионной передаче «Это вы можете». И, наконец, машины с мускульным приводом — предмет постоянного внимания нашего журнала: о тенденциях их развития, наиболее интересных конструкциях и о создателях этих аппаратов не раз рассказывалось на страницах «М-К».

С каждым годом все большую популярность приобретает это новое направление научно-технического творчества. Растет и число его приверженцев. Ярким подтверждением тому стал прошедший в августе этого года велофестиваль «Золотое кольцо-87», организованный Московским клубом энтузиастов биотранспорта.

Обширной и разнообразной была программа фестиваля веломобилистов. Она предусматривала выставку конструкций, показательные выступления, двадцатикилометровую гонку, скоростные заезды на установление рекорда скорости, а главное — научно-техническую конференцию, на которой состоялся серьезный и обстоятельный разговор о проблемах развития мускулоходов, обмен мнениями о перспективных направлениях конструирования машин. Завершал московскую встречу энтузиастов биотранспорта 880-километровый пробег по маршруту «Золотого кольца».

Каких только конструкций не было на велофестивале! Они отличались друг от друга по числу мест и по числу «двигателей», по количеству колес и по тому, какое из колес ведущее; встречались здесь открытые экипажи и с легкими кабинами; одни предназначались для деловых поездок, другие — для туризма или спорта. И все же из всего многообразия конструкций четко выделяются три группы машин: многоместные туристические, одноместные спортивные и экспериментальные транспортные средства для отработки компоновок, типов передачи, а также способов посадки.

Транспорт с мускульным приводом, как известно, отличается от любого другого тем, что работает обычно на пределе своих возможностей, и прежде всего энергетических. Поэтому первейшей задачей конструктора веломобиля является исключение любых нерациональных потерь — аэродинамических и на трение. Некоторые же веломобилисты, создавая свои машины, подчас переусложняют путь, по которому мышечное усилие передается к движителю транспортного средства.

Анализ самодельных веломобилей дает возможность сделать ряд неутешительных выводов о конструкторском уровне части разработок. У многих — явно недостаточная жесткость. Это в первую очередь относится к четырехколесным машинам. Причины понятны: проектирование жесткой рамы для четырехколесного аппарата требует специальных конструкторских приемов, увеличивающих массу аппарата. Этого-то и стараются избежать их создатели. Бросается в глаза и тот факт, что большинство самодельщиков использует стандартные велосипедные детали, совершенно не рассчитанные на работу в подобных машинах. Не случайно лучшие мускулоходы снабжены самодельными колесами со втулками чуть ли не вдвое длиннее стандартных, либо с развитыми ступицами большого диаметра. Вот такие колеса уже могут выдерживать солидные боковые нагрузки — постоянные спутники веломобилей. Ну а как быть с шинами? Они ведь тоже не рассчитаны на работу в условиях боковых нагрузок, подчас срывающих на виражах покрышки с ободов. Все это необходимо учитывать при проектировании самоходных транспортных средств, которым приходится двигаться не только по велодорожкам, но и по автодорогам, где безопасность движения — превыше всего.

Четырехместный веломобиль, созданный энтузиастами Минского автозавода.

Оставляют желать лучшего и тормозные системы многих веломобилей. А ведь они должны быть не менее эффективными, чем у автомобилей и мотоциклов. И уж если речь зашла о безопасности движения, следует напомнить, что каждый мускулоход должен выдерживать не только статические нагрузки, возникающие в установившемся режиме движения по горизонтальной поверхности, но и динамические, появляющиеся при преодолении на большой скорости препятствий при движении на виражах и при торможении.

Несколько слов об энергетических основах проектирования транспортных средств с мускульным приводом. Несложные расчеты показывают, что на скорости 5—6 м/с (около 20 км/ч) энергозатраты при движении веломобиля с миделем 1м² по ровной горизонтальной поверхности не слишком велики. Для этого мощность привода должна составлять чуть более 100 Вт, что вполне по силам одному человеку, а тем более двоим. Но стоит лишь увеличить скорость в два раза — до 35—40 км/ч, или возникнуть встречному ветру около 5—6 м/с, как энергозатраты резко возрастут — теперь уже они составят 500 Вт, и такую мощность даже вдвоем можно «выдавать» весьма непродолжительное время, измеряемое десятками секунд. Ту же мощность приходится развивать и при движении по незначительному — всего лишь десятипроцентному — подъему со скоростью 5 м/с (18 км/ч).

Вот почему так важно каждому конструктору в полной мере представлять энергетические аспекты проектирования. Как показал Московский велофестиваль, большинство авторов разработок учитывают весь комплекс встающих перед ними проблем. И многие с успехом применили в представленных на смотре машинах интересные конструкторские находки, ценные инженерные решения.

Этот двухместный велофаэтон, созданный Е. Каргиным из города Казани, имеет оригинальный привод передних колес: коленчатый вал ножного педального привода является здесь одновременно и поперечной тягой рулевой трапеции.

Такой находкой стала жесткая пространственная ферма-фюзеляж веломобиля «Романтик», созданного молодыми конструкторами из города Йошкар-Олы. Применение легкой трубчатой сварной фермы позволило с удобством разместить обоих членов экипажа, органы управления и детали трансмиссии, а расположение экипажа «тандемом» уменьшило мидель аппарата.

К числу оригинальных решений можно отнести и колесо повышенной жесткости и прочности, сконструированное москвичом В. Никитиным для своего спортивного веломобиля. Кстати, именно этому веломобилю принадлежит рекорд скорости на стометровом участке — 46,7 км/ч. Этот веломобиль представляет собой, пожалуй, наиболее рациональную конструкцию — легкую, прочную, спроектированную с учетом требований эргономики. А почти неограниченный выбор передаточного числа привода применительно к конкретным условиям движения позволяет развивать скорость, близкую к теоретически рассчитанной.

Пример удачно скомпонованного самодельного колеса повышенной жесткости.

Весьма интересен семейный веломобиль, скомпонованный по схеме 1+2 (взрослый и двое детей). Он создан москвичом Ж. Абдукаримовым. Это трехколесный экипаж, задний «мост» которого — два детских велосипеда (разумеется, без передних колес), а передний — колесо велосипеда «Кама» с цепным мультипликатором. Такая передача для многих веломобилей с приводом на переднее колесо стала уже традиционной, хотя использование ее и привносит определенные трудности — в частности, при совершении поворотов.

Семейный трехместный (для взрослого и двоих детей) прогулочный мускулоход конструкции москвича Ж. Абдукаримова.

Немало споров у самодельщиков вызвала проблема применения обтекателей. Многие совершенно справедливо утверждали, что положительный эффект будет только в том случае, если обтекатель спроектирован с учетом требований аэродинамики и эргономики. Пренебрежение этими законами не позволит создать «аэродинамическую» оболочку, и она сможет служить лишь тентом от дождя и встречного ветра. По утверждению авторов лучших аппаратов, разработку любой машины надо начинать с проработки обтекателя оптимальной формы, и затем только «привязывать» к нему ходовую часть, трансмиссию и узлы управления.

Все чаще конструкторы веломобилей применяют для подвески колес пружинные амортизаторы.

Множество интереснейших конструкторских решений можно было найти на выставке веломобилей. Среди них и эффективные переключатели передач, и облегченные трансмиссии, и оснащенные амортизаторами колеса на качающихся вилках-рычагах, и легкоразборные аппараты…. И это понятно — в движении энтузиастов биотранспорта в настоящее время происходит процесс накопления конструкторского опыта, отработки различных узлов веломобилей, а главное — интенсивные поиски самой концепции машин с мускульным приводом.

И. ЕВСТРАТОВ