Автомобіль-амфібія «ШАХ»

Автомобіль-амфібія «ШАХ»

Ще будучи студентом факультету промислового та цивільного будівництва, мій батько досить часто фантазував на тему техніки, транспорту та різних самохідних механізмів. Пам’ятаю, ще дуже молодим, я з цікавістю відкривав його зошити і розглядав намальовані схеми, запитував. У 1990-х роках тато хобі отримало більш глибокий розвиток і перетворилося на патент на винахід «Шасі повнопривідного транспортного засобу». До того моменту сформувався і мій інтерес до автомобілів, особливо позашляхової техніки. І я почав умовляти батька: «А давай збудуємо те, що ти вигадав». Але час був зовсім невідповідний, папери залишилися паперами, і ідея лягла в довгий ящик.

Втім, через якийсь час батько таки спробував втілити свої малюнки в металі. Проект отримав назву “Афера”. Але з погляду ступеня опрацювання та технічних характеристик він виявився сирим, тому був відправлений у дальній кут двору.

А кілька років тому батько оголосив: Думаю, тепер ми зможемо зробити все правильно. Але тільки якщо ти зі мною! Один не впораюся». Так було ухвалено рішення будувати амфібію. Машину назвали “Шах”. Поки батько різав і варив метал, який мав лягти в основу автомобіля, я взявся за олівець і спробував уявити, яким я хочу побачити майбутній кузов.

Навесні 2019 року за один місяць ми зварили основу кузова. Дно виконане з 3-мм сталі, а все, що вище – зі сталі товщиною 2 мм. По суті, це конструкція, що несе, без рами і підрамників. Внутрішні частини арок це єдині гнуті елементи, решта кузов зварені з прямих пластин.

В основі конструкції амфібії - кузов, що несе зварний.

В основі конструкції амфібії - кузов, що несе зварний.
В основі конструкції амфібії — кузов, що несе зварний.

Наступним етапом стала робота над кузовом вище за підвіконну лінію. З самого початку ми знали, що двері будуть на кшталт «крила чайки». З яких міркувань запитаєте? По-перше, у нас амфібія, а це означає, що такі двері можуть бути відчинені під час руху по воді. По-друге, для них потрібно менше місця, щоб відкрити тісний простір, і вони не заважають обійти машину. Ну і по-третє, що теж важливо, — вони страшенно гарні! Адже невипадково така схема використовується на деяких суперкарах.

Потім настала черга капота моторного відсіку. Як краще зробити: щоб він відкидався вперед (проти руху) або назад (по ходу)? Вибрали перший варіант. Основні аргументи: такий капот не відкриється мимовільно при різкому з’їзді у воду; є зручний доступ до двигуна на плаву – відчинив двері і переступив на крило; кут відкидання капота в такому випадку більше,
адже центральна лобова стійка у нас видається вперед.

Донором для “Шаху” стала колишня машина батька – ВАЗ-21213 2000 випуску. Двигун з усім навісним обладнанням, коробка передач, роздавальна коробка та кардани – все було знято, почищено та обслужено. Обрізані та розгорнуті «вгору ногами» панчохи мостів були встановлені на етапі зварювання підлоги. Колісна база залишилася незмінною, тому РК і кардани стали без будь-яких проблем, варто було лише наварити кронштейни. При цьому було вирішено поміняти задній та передній кардан місцями, що дозволило зрушити «роздатку», КПП та двигун на 250 мм тому. Це покращує розважування по осях, а важелі керування трансмісією можна розмістити ближче до водія. Але є і мінус такого компонування – моторний щит видається в салон.

Олійна горловина на клапанній кришці переварена на протилежний край. Подушки двигуна залишилися «рідними», а кронштейни кріплення саморобні. Траверса КПП обрізана в об’єм, з іншим розташуванням отворів кріплення. На лівій частині моторного щита закріплений головний гальмівний циліндр та головний циліндр зчеплення. Доопрацьована система випуску встановлена ​​у центральному тунелі. Весь випускний тракт виконано на хомутах. Вихлоп виведено у задній борт під лінією скління. Підкапотний простір спроектований із запасом по довжині, щоб згодом можна було встановити лебідку.

Рульове управління. Ми бачили багато схем повнокерованих шасі, але в них поворот задніх коліс здійснюється аналогічно повороту передніх у звичайному автомобілі. У результаті, вигадка
чи власну повністю оригінальну конструкцію повороту з півосями, що коливаються. Що дає? У повороті колію задніх та передніх коліс збігаються, тобто на бездоріжжі машина задніми колесами їде слідами передніх і прогризає дві доріжки замість чотирьох. Ще один козир — під час керування можна міняти бортами довжину колісної бази, кути в’їзду та з’їзду. У нас стоїть трохи модифікована рульова рейка від ВАЗ-2108, яка через систему тягу приводить у дію поворотні майданчики під кожним з мостів. Механізм розміщений під сидінням водія. Спочатку обертання від кермового валу до рейки планувалося передавати через гнучкий вал, але пізніше від цієї ідеї відмовилися на користь звичних карданів – так надійніше.

На автомобілі встановлені двері типу «крила чайки»
На автомобілі встановлені двері типу «крила чайки»
Задній міст розташований усередині корпусу амфібії.
Задній міст розташований усередині корпусу амфібії.
Силовий агрегат для кращої розважування зміщений назад
Силовий агрегат для кращої розважування зміщений назад
Гальмівні механізми встановлені поруч із центральним тунелем
Гальмівні механізми встановлені поруч із центральним тунелем
Шасі у машини - повнокероване
Шасі у машини – повнокероване
Плоске днище забезпечує низький опір при русі по воді та на бездоріжжі
Плоске днище забезпечує низький опір при русі по воді та на бездоріжжі

В основі шасі лежать круглі поворотні платформи, рухомо закріплені на товстостінних металевих майданчиках спереду та ззаду. Це віддалено нагадує майданчики в основі кабін кранів та екскаваторів. До платформ А-подібно підведені тяги із металевого профілю, до яких, у свою чергу, підходять ще по одній тягі круглого перерізу із сайлент-блоками. Конструкцію приводить у дію рульова рейка. Рульова колонка з електропідсилювачем від автомобіля Lada Kalina.

Паливний бак встановлений під пасажирським сидінням. Не стали шукати готових виробів, замовили у розмір уфімських умільців. Бак ємністю 50 л із стільниковою структурою виконаний з алюмінієвого листа, оснащення від «Ниви». Заправну горловину виведено в салон за пасажирським кріслом.

Гальмівна система виконана за оригінальною схемою. Гальмівні механізми закріплені не на маточях і розташовуються не всередині колісних дисків, а розміщені поблизу центрального тунелю, тобто на відстані від колії машини. Така схема не нова, її можна побачити, наприклад, на Hummer Н1 та на деяких інших зразках військової техніки. У нашому випадку це встановлені по колу гальмівні диски та супорти від ВАЗ-2108. Гальмівний диск сідає на довгу “гранату” (від “Ниви”), яка йде в обрізану панчоху. Гальмівний супорт кріпиться на саморобний кронштейн, гальмівний шланг найкоротшим шляхом йде в центральний тунель. Така конструкція проста в реалізації, забезпечується хороший захист гальмівних трубок, хоч і небагато, але зменшується непідресорена маса і залишається місце для колісних редукторів. Так, замінити гальмівні диски буде складніше, але будемо реалістами – швидше за все вони тут на весь термін служби автомобіля, як і колодки. Педаль, вакуумний підсилювач, головний гальмівний циліндр – штатні “нивівські”. Гальмівні магістралі від циліндра до шлангів придбано у місцевому автомагазині. Назад з моторного відсіку магістраль проходить центральним тунелем з протилежної від вихлопної системи боку.

Комбінація приладів та блок перемикачів встановлені в центрі панелі
Комбінація приладів та блок перемикачів встановлені в центрі панелі
Лопатки на колісних дисках дозволяють збільшити швидкість руху по воді
Лопатки на колісних дисках дозволяють збільшити швидкість руху по воді

По електроустатку обійшлися без сюрпризів. Вся проводка, реле, датчики та блок запобіжників переїхали сюди з ВАЗ-21213. Змонтували блоки на пластині, до якої кріпиться кронштейн кермової колонки. Акумулятор встановлений під капотом біля передньої правої стійки кузова. Біля нього (навпаки) на пасажирській частині моторного щита розташований комутатор. Проводка, що веде до електрообладнання в задній частині кузова, прокладена в основному підсилювачі, що йде вздовж борту з боку водія.

Перший запуск двигуна відбувся у квітні 2020 року, рівно через рік після початку активної роботи над проектом. Хвилин п’ятнадцять роботи на холостому ходу та на різних передачах показали, що тиск олії з новою конфігурацією маслоприймача-піддону в нормі — лампа після запуску гасне швидко. Температура вище за 90 градусів не піднялася.

Як відомо, найважливіша деталь у машині – кермо! Пошуки по місту нічого не дали, довелося замовляти: мінімалізм, без вильоту, шкірозамінник — те, що треба! Врізання комбінації приладів і всіх кнопок — по центру, нехай штурман теж за ними стежить.

Ключовим елементом усієї конструкції стали поперечні широкі ресори-лижі в передній та задній частині автомобіля. І передня, і задня ресори мають певні кути атаки. Спільно з формою арок та плоским днищем це дає свій ефект при русі по воді. Тільки з третього разу нам вдалося правильно підібрати товщину листа з ресорної сталі марки 65Г і досягти адекватного кліренсу та пружності.

Ще позаминулої весни купили комплект колісних редукторів від ЛуАЗа. Ведучий вал із хрестовиною одразу видалили через непотрібність. Їхнє місце зайняла доопрацьована класична піввісь. Потім до корпусу редуктора штатні отвори кріпиться фланець з трубою, на вал встановлюється підшипник і фіксується в трубі стопорним кільцем. Далі на трубу кріпиться товстостінне кільце з імпровізованою сережкою, яка через проставку «прив’язується» до ресори. В кінці на піввісь встановлюється і стопориться обойма із сепаратором. Дорожній просвіт на нашій машині регулюється. Для цього треба вивернути один болт, і корпус редуктора (відповідно, надалі і колесо) повертається навколо осі обертання на 180 градусів. Машина має два фіксованих положення по кліренсу: приблизно 150 та 300 мм, тобто для води та суші відповідно.

Габарити машини 3400x1900x1450/1600 мм. При русі по воді кузов опускається в нижнє положення
Габарити машини 3400x1900x1450/1600 мм. При русі по воді кузов опускається в нижнє положення
Перші ходові випробування показали, що амфібія має високий запас плавучості.
Перші ходові випробування показали, що амфібія має високий запас плавучості.

Коли ідея створення цієї машини тільки зароджувалася, відразу постало питання про підбір шин. Так, на воді ми рухатимемося за рахунок коліс. Але яких? Воду потрібно чимось загребати та відкидати. Згадайте, як виглядають пароплави із гребними колесами. Для автомобіля-амфібії нашого класу потрібен компроміс між звичайною цивільною шиною і такими пароплавними лопатями. На думку відразу спадають величезні ґрунтозачепи «Шерпа», але ми не використовуємо шини низького тиску, а шин маленького розміру зі схожими «веслами» не зустрічали. Що ще може чіплятись за воду? Тракторна “ялинка”. Почали моніторити сільгосптехніку, і стало зрозуміло, що за швидкісними показниками нам нічого не підходить. Навіть якщо вдасться знайти шину із необхідною геометрією, тобто побоювання, що вона розлетиться на високій швидкості. З урахуванням нашої енергоозброєності, прикинули максимальний діаметр «зубастих» шин, з яким впорається трансмісія від «Ниви» та колісні редуктори від «ЛуАЗ». Домовилися, що більше 700 мм нічого не розглядаємо. Під ці умовні 27 дюймів і будували кузов, поглядали у бік ATV-шин, а для примірки закочували в арки звичайні кросоверні колеса. Коли ж настав час, знайшлися ITP Cryptid 27×10-14. Шина безкамерна, але оскільки монтується вона на «розварювання», камеру таки встановили. Колесо у зборі потягнуло на 31 кг, підсумковий зовнішній діаметр становив 660 мм.

Незважаючи на суворий зовнішній вигляд, мені хотілося зробити машину доброзичливою до користувача та максимально комфортною. Ще на стадії промальовування ескізів у голові з’являлися образи салону, в якому мені хотілося б їздити. Мрійник у мені ні в чому собі не відмовляв, але людина раціональна і має реалістичний погляд на речі заспокоювала: «Не заводись! Все що ти вигадуєш, має бути реалізовано силами всього двох людей і за допомогою тих засобів, які вони мають». Парадокс, але безкомпромісна техніка часом будується винятково на компромісах!

Ось так, поступово і поетапно, наш проект, розпочатий півтора роки тому, набуває форми. Ми знаємо, яку машину хочемо одержати на виході. І, чесно кажучи, не знаємо, що в нас вийде. Але ми стараємось! На момент підготовки цього матеріалу (осінь минулого року) здійснено кілька тестових виїздів та один заплив. Перші випробування довели, що деякі рішення не працюють. Машина розбиралася, вузли перероблялися. Деякі елементи у підвісці змінювалися аж чотири рази. Адже самодіяльний конструктор не має можливості прийти в магазин і купити все необхідне, оскільки потрібних деталей просто не існує. Дуже багато по рульовій системі і практично все по підвісці довелося виготовляти самостійно, а щось, що вимагає високої точності, замовляти у професійних токарів та фрезерувальників. У майстерні вже є невеликий склад елементів, які не пішли і не поїхали. Чергою проб і помилок ми прокладаємо дорогу до того результату, на який чекаємо, до тієї машини, яку задумали. Але на якому б етапі ми не знаходилися, концепція проекту лаконічна: все потрібне просто, все складне не потрібно!

Артур Багаутдінов

Рекомендуєм почитати

  • НОВЕ СЛОВО «КОМБІ»
    50 років тому на дорогах СРСР з'явився ІЖ-2125 – перший вітчизняний автомобіль із кузовом ліфтбек. Це заморське слово у нас тоді було відоме лише фахівцям, тому нову машину охрестили...
  • АВТОМОБІЛЬ ДЛЯ МІСТА
    Жителів міста Тольятті нелегко здивувати новим автомобілем. На своїх вулицях вони першими зустрічають перспективні моделі автозаводу Волзького, новинки зарубіжних фірм. Але де б не...