СНЕГОБОЛОТОХОДЫ И МОТОНАРТЫ

Жителю города, привыкшему ездить по асфальтированным дорогам, самодеятельное конструирование снегоходов может показаться делом неестественным, идущим не от насущной потребности, а просто от желания пофантазировать. Стоит, однако, чуть-чуть вникнуть в обстоятельства, вызвавшие интерес к этим машинам, как сразу станет ясно, что он продиктован серьезнейшей жизненной необходимостью. Как быть человеку, живущему там, где зима длится 200—240 дней в году, где морозы достигают 60°, а ветры мчатся со скоростью до 40 м/сек, где дорог нет и только снег, снег и снег?.. Это север и северо-восток нашей страны, почти половина ее территории. Людям, которые здесь живут, абсолютно необходима компактная, экономичная, небольшая снегоходная машина.

Необходимо заметить, что и для промышленности проблема транспорта высокой проходимости является весьма важной. Под этой землей, покрытой снегом, а во время короткого лета превращающейся в непроходимые болота, лежат медь, олово, золото, никель, титан, алмазы, нефть, газ и многое другое. И промышленность выпускает вездеходы — огромные многоколесные машины со сверхмощным двигателем, всеми ведущими колесами, арочными шинами или пкевмокатками, сверхсложной трансмиссией — или гусеничные гиганты.

Само собой разумеется, что опытом промышленности самодеятельному конструктору воспользоваться очень трудно.

Что же остается? Остается обратиться к опыту работы той организации, которая уже очень много лет занята всесторонним изучением машин для севера. Это Отраслевая научно-исследовательская лаборатория снегоходных машин Горьковского политехнического института имени А. А. Жданова. Она существует с 1962 года, а начало работы группы энтузиастов относится еще к 1946 году. В 1947 году они сделали восьмиместный снегоход С-20, а в 1948-м — снегоход ГПИ-21 грузоподъемностью 750 кг, а затем плавающие снегоболотоходы: в 1949 г. — ГПИ-22 грузоподъемностью 1000 кг и в 1951-м — ГПИ-23, рассчитанный на перевозку 3000 кг, и в 1957-м — С-ГПИ-37 грузоподъемностью 500 кг.

С 1962 года, с момента возникновения лаборатории, сделано несколько опытных образцов плавающих снегоболотоходных машин — С-ГПИ-19, С-ГПИ-17, и мотонарт — С-ГПИ-15, С-ГПИ-18, С-ГПИ-18Ш.

Несколько слов о конструкции этих машин.

Снегоболотоход С-ГПИ-37 может двигаться по любым снегам и болотам. Мотор от «Москвича-407» (45 л. с.) позволяет ему развить скорость 18—20 км/час на снежной целине и подниматься по склонам с максимальным углом в 20°. Коробка передач и главная передача — от ГАЗ-69, карданный вал — от «Победы». Две резино-металлические ленты приводятся в движение двумя звездочками, расположенными сзади. Корпус машины — дюралюминиевый, герметичный. Поэтому она может плавать, правда, с очень небольшой скоростью — 3 км/час. Движителем на воде тоже служат гусеницы.

Двигатель снегоболотохода С-ГПИ-19 — от «Запорожца» (ЗАЗ-966) и имеет мощность — 27 л. с. при 4000 об/мин. Но машина обладает лучшими вездеходными свойствами, чем С-ГПИ-37. У нее более сложная трансмиссия — коробка передач и двойная карданная передача от «Москвича-407», главная передача и — в качестве поворотного механизма и бортовой передачи — два одноступенчатых цилиндрических планетарных редуктора. Скорость по снегу и по воде та же, что и у предыдущей конструкции.

Снегоболотоход С-ГПИ-17 — самый мощный из этого семейства — оснащен двигателем от «Волги» и коробкой передач от УАЗ-69. Машина развивает на снежной дороге скорость до 50 км/час, а на снежной целине 22—25 км/час. Максимальный угол подъема — 27°. Брод глубиной до 1 м, спокойная вода, болото, бездорожье — все это не страшно вездеходу.

Снегоболотоходы — это машины, которые могут быть использованы только для промышленных целей и созданы только в условиях хорошо оснащенных хозяйств. А вот мотонарты — это совсем другое дело. Такую машину можно построить и в какой-нибудь мастерской, где не так уж много оборудования. Но прежде чем познакомиться с конструкцией мотонарт, поговорим немного об основах проектирования подобных машин на базе тех данных, которые получили сотрудники Горьковского политехнического института во главе с кандидатом технических наук доцентом С. В. Рукавишниковым.

МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ И КОРОБКА ПЕРЕДАЧ

Мощность должна быть такой, чтобы машина могла двигаться по снежной целине со скоростью 10—25 км/час, преодолевать подъемы до 20°. Она подсчитывается по следующей формуле:

N_e = 0,6V_max G,

где: N_e — мощность двигателя (л. с.),

V_max—скорость (км/час),

G — полный вес (т).

Эта расчетная мощность в существующих конструкциях снегоходных машин почти всегда совпадает с реальной мощностью двигателя. Формула несложна, а применив ее, сразу можно определить, от какой машины двигатель надо поставить. И наоборот, имея определенный двигатель, можно решить вопрос о том, сколько должна весить машина н какую она будет развивать скорость.

Еще один важный показатель — удельная мощность — мощность двигателя, поделенная на его вес:

N_y = 0,6V_max

где: N_y — удельная мощность (л. c./т.), a Vmax — то же, что и в предыдущей формуле. Некоторые авторы считают, что удельная мощность должка равняться приблизительно 20 л. с./т.

Передаточные числа для пятискоростной коробки передач таковы:

i₁ = 8; i₂ = 4; i₃ = 2,72; i₄=1,8; i₅ = 1.

Надо еще помнить, что снегоходы преимущественно работают на первой и второй передачах, а условия действия всех узлов и механизмов более напряженны, чем у обычных машин. Это значит, что прочность и износостойкость деталей и узлов должны быть повышены. Если же для снегохода берутся узлы серийных машин, то они должны обладать удвоенным запасом прочности.

ЕМКОСТЬ ТОПЛИВНЫХ БАКОВ

Зто весьма серьезный вопрос, ибо условия движения по снежной целине настолько тяжелее условий движения по асфальтовым дорогам, что расход топлива увеличивается к 3 или даже 4 раза. Поэтому и емкость топливных баков снегоходной машины должна быть намного большей, чтоб запас хода был не менее 200 км.

ГУСЕНИЦЫ

От свойств этого агрегата зависит, будет работать снегоход или не будет. Именно гусеницы обеспечивают машине возможность двигаться по снегу, льду и болоту. Опять-таки, по данным горьковской лаборатории, отношение длины гусеницы L к ее ширине В должно составлять L/В = 1,75. Опорная площадь гусеницы определяется по формуле: F = 183 х G/k

где: F — площадь одной гусеницы (см²),

G — вес машины (кг),

k— дорожный просвет снегохода (см). Конструктивно его можно принять равным 50.

Угол подъема гусеницы должен равняться 22—25°. Именно в этом случае гусеница не будет нагребать перед собою валик снега и сопротивление движению окажется минимальным.

Расстояние между снегозацепами определяется по формуле: t < 8а, где: а — высота снегозацепа (мм), t — расстояние между снегозацепамн (мм).

При высоте снегозацепа а = 30 мм расстояние между снгозацепами равно 240 мм.

P. ЯРОВ, инженер