Музикант Д.Т.КУДРЯЧКОВ серед аматорських конструкторів відомий і як автор унікального автомобіля-амфібії «Тритон» — єдиного в своєму роді транспортного засобу, зареєстрованого одночасно в двох державних інспекціях: автомобільній (ДАІ) та з маломірних суден (ДІМС). Наші постійні читачі, можливо, пригадають публікацію «Глісуючий… автомобіль» («Моделіст-конструктор» № 5 за 1996 р.), що містить досить повний опис конструкції «Тритона». В ній автор поділився і своїм підходом до вирішення складних технічних задач, що дозволив йому створити транспортний засіб, рівноцінний за своїми експлуатаційними якостями і на суші, і на воді.
Результативність творчості Д.Т.Кудрячкова важко піддати сумніву. Підтвердженням тому слугує ця публікація, в якій аматорський конструктор пропонує зацікавленим читачам опис своєї нової амфібії. Зовні вона схожа на попередницю. Тим не менш «Тритон-2» — справді нова машина: у неї сучасна передньопривідна компонування, простіші, а отже, і надійніші силові приводи, гідравліка в системі керування тощо.
Щодо мотивів, що спонукали колишнього музиканта, а нині пенсіонера, на досить клопітну за сучасними мірками справу, він їх не приховує: «Не сидиться на пенсії! А якщо серйозно, то не давало спокою бажання зробити машину з вищими експлуатаційними можливостями. Випробувати її. Її і себе».
Саме так: випробувати себе! Чи знайдуться послідовники?
1 — корпус, 2 — двері бічні, 3 — кришка люка, 4 — щогла топового вогню, 5 — ілюмінатор, 6,23 — поручні, 7 — глушник, 8 — огорожа водомета — верхня сходинка трапа, 9 — водомет, 10 — вогонь ходовий, 11 — решітка повітропроводу вхідна, 12 — двері передні, 13 — колесо переднє в положенні «на плаву», 14 — колесо переднє в робочому положенні, 15 — коробка передач з диференціалом, 16 — вузол з’єднання телескопічної напівосі з головною передачею КПП, 17 — редан поздовжній, 18 — бризговідбійник, 19 — решітка повітропроводу вихідна, 20 — ліхтар задній, 21 — вогонь гаковий, 22 — панель задніх дверей нижня, 24 — сходинка трапа нижня (відкидна), 25 — гідролижа.
Хоча «Тритон-2» багато в чому істотно відрізняється від свого попередника — вже відомого читачам «Тритона», тим не менш він повністю успадкував усі його переваги та експлуатаційні якості. Що цілком природно, адже використано принципи проектування та практично весь арсенал технічних засобів, що безвідмовно працюють на «Тритоні». Той самий тип і конструкція підвіски коліс, та сама схема рульового приводу, ті самі швидкорознімні з’єднання, що дозволяють за бажанням за лічені хвилини перетворити амфібію на «чистий» катер, та багато іншого. Тому, щоб не повторюватися, пропоную бажаючим звернутися до згаданої публікації «Глісуючий… автомобіль», де наведено креслення та детальний опис спільних для обох «тритонів» вузлів і механізмів. Попереднє ознайомлення з цими матеріалами було б корисним, оскільки вони містять комплекс відомостей, розвитком яких і є ця стаття.
Отже, що ж нового в «Тритоні-2»? Зовні амфібія вже не така екстравагантна. У неї зменшена колія коліс (що зняло частину напружень, що скручують корпус), відсутні крила, колеса з підвісками вписалися в габарити корпусу, зліва по борту «прорублені» двері для водія (використовуються лише на суші).
Однак за наближення зовнішнього вигляду машини до усталених автомобільних стандартів заплачено ускладненням конструкції несного корпусу. Вибудови колісних ніш і водійські двері розірвали бортів елементи поздовжньої жорсткості, довелося в силовий набір вводити два додаткові лонжерони — паралельно бортам на відстані 300 мм, рівній глибині ніш. На ці лонжерони й встановлені задні підвіски коліс (у «Тритона» подібне навантаження припадало на борти). В іншому силовий набір корпусу аналогічний прототипу — основу його становлять шпангоути та лонжерони, виконані з дубового та соснового брусів різних перерізів, а також обшивка, стінки, кніци, вирізані з авіафанери.
1 — корпус, 2 — днище, 3 — заглиблення в обшивці під телескопічну напіввісь, 4, 8 — ніші переднього та заднього коліс (підвіски умовно не показані), 5 — бризговідбійник, 6 — гідролижа, 7 — редан поздовжній, 9 — решітка водомета заборна, 10 — корпус водомета, 11 — огорожа водомета.
Нижня частина корпусу, як і у старої амфібії, являє собою суцільну секційно-коробчасту платформу підвищеної жорсткості — «несне днище». Усі його шпації ізольовані одна від одної, оскільки шпангоути перекриті (крім нижньої гілки повітропроводу) фанерними переборками, рівними за висотою днищевим лонжеронам.
Бічні (водійські) двері мають просторовий каркас та автомобільний ущільнювач з еластичної гуми. Розташовані вони у широкій шпації між шпангоутами 3 і 4. Дверний отвір не торкається силових елементів «несного днища», оскільки нижній зріз його вище ватерлінії на 100 мм.
Була ще одна проблема, пов’язана з задніми колісними нішами. Вторгаючись у традиційно недоторканну «катерну» зону днища, вони зменшують і спотворюють його глісуючу поверхню. За всіма існуючими в катеробудуванні правилами цього робити не можна без ризику зниження гідродинамічної якості амфібії. І все ж якщо врахувати результати експериментів, проведених у Тейлорівському дослідному басейні ВМС США відомим американським фахівцем у галузі гідродинаміки швидкохідних суден Є.Р.Клементом (журнал «Катери та яхти» № 66, с.22), то задні колісні ніші виявляться не такими вже шкідливими. Клементом було встановлено, що корпус глісера повинен мати звуження в корму, що сягає 30…35% від максимальної ширини по скулі. Логічно вважати, що кормові ділянки днища «Тритона-2», відведені колісним нішам, практично слугують тій самій меті — зменшенню в бік корми глісуючої поверхні днища.
Для наближення практичних результатів до теоретичних (за Клементом, звуження в корму має бути плавним, а у «Тритона-2» воно ступінчасте) днище доповнено широкою гідролижею, двома короткими поздовжніми реданами та бортовими бризговідбійниками.
1, 9 — гідроциліндри підвісок коліс, 2, 6 — колеса в положенні «на плаву», 3, 8 — водила, 4 — крісло водія, 5 — крісла пасажирські, 7 — стулки шафи, 10 — панелі задніх дверей, 11 — радіатор водяного охолодження двигуна штатний, 12 — капот звукопоглинальний, 13, 34 — решітки повітропроводу вихідна та вхідна, 14 — вал ротора водомета, 15 — механізм водомета реверсний, 16 — корпус водомета, 17 — муфта водомета кулачкова, 18 — двигун, 19, 28 — тарілки верхні з амортизаторами підвісок коліс, 20, 29 — важелі підвісок коліс, 21 — муфта карданного вала кулачкова, 22, 31 — осі важелів підвісок коліс, 23 — вал карданний, 24 — елани (пол салону), 25, 32 — гілки повітропроводу нижня та носова, 26 — опора карданного вала проміжна, 27 — шпангоути корпусу силові, 30 — коробка передач з диференціалом, 33 — радіатор водяного охолодження двигуна додатковий.
Незавична компонування силової установки та трансмісії нової амфібії: двигун (від ГАЗ-31029) — у кормі, а коробка передач з диференціалом — у носовій частині корпусу. Між собою вони з’єднані довгим добре збалансованим карданним валом з проміжною опорою та розмикаючим пристроєм — кулачковою муфтою. З іншого боку до двигуна за допомогою ще одного розмикаючого пристрою (схожої кулачкової муфти) пристикований ротор водомета. Обидві муфти мають зварні корпуси, заповнені трансмісійним маслом. Керування ними зосереджене на робочому місці водія.
Подібна компонування вимагала особливих турбот щодо відведення надлишків тепла від силової установки. Двоконтурна система рідинного та повітряного охолодження на «Тритоні-2» посилена додатковим радіатором невеликої висоти, розташованим на самому початку повітропроводу (перед шпангоутом 1), що йде до мотора через увесь корпус під багажником та еланами. Радіатор, а також опалювач салону підключені трипозиційним краном до живильного шланга від двигуна, тож можна ввімкнути або радіатор, або послідовно опалювач і радіатор. За останнім на гумових ущільнювачах встановлена хвилебризгозахисна фрамуга, керована з водійського місця: при русі під дощем і на воді у свіжу погоду її можна закрити. У цьому випадку радіатор охолоджується природним зрошенням.
1, 3 — лонжерони дверного отвору (рейка 40×20), 2 — панель задніх дверей нижня, 4 — стрингери стельові (рейка 20х15), 5 — скло заднє, 6 — стінка шафи передня (авіафанера s3), 7 — напівбімс (рейка 30×20), 8 — брус привальний (рейка 40×30), 9 — тимберс (вертикальна гілка шпангоута, рейка 50×20), 10 — стінка колісної ніші передня (авіафанера s4), 11 — обшивка (авіафанера s4), 12 — панелі розкладаного столу, 13 — капот двигуна звукопоглинальний (авіафанера, поролон, шкірзамінник), 14 — полиця верхня днищевого лонжерона (рейка 20×20), 15 — стійка додаткового лонжерона (рейка 40×20), 16 — шарнір механізму розкладання пасажирських сидінь, 17 — стрингер скуловий (рейка 30×30), 18 — стрингер днищевий (рейка 30×25), 19 — стійка днищевого лонжерона (рейка 20×20), 20 — флор (нижня гілка шпангоута, рейка 70×20), 21 — полиця нижня днищевого лонжерона (рейка 35×35), 22 — гілка повітропроводу нижня, 23 — гідролижа (авіафанера s6), 24 — фальшкіль (рейка 60×30), 25 — кніци (авіафанера s4), 26 — слани (авіафанера s6), 27 — поріг дверного отвору (рейка 40×20), 28 — сходинка внутрішнього трапа, 29 — напівфлор (рейка 30×20), 30 — транець, 31 — стінка колісної ніші задня (авіафанера s4), 32 — стінка шафи задня (авіафанера s3).
Однак найважливішою особливістю «Тритона-2» є відсутність у його трансмісії «посередників» — редуктора та ланцюгів у колісних приводах. Перевага беззаперечна: скорочено кількість вузлів і деталей незаводського виготовлення, знижено рівень шуму, спрощено техобслуговування, здешевлено, зрештою, вартість реалізації самого проєкту.
Перейдемо до розгляду окремих агрегатів.
1 — кулак поворотний, 2 — кронштейн пальця верхнього кульового шарніра, 3 — амортизатор, 4 — важіль підвіски, 5, 12 — шарніри кульові верхній та нижній, 6 — коромисло рульового приводу, 7 — труба телескопічної напівосі шліцева, 8 — сальник набивний, 9 — вал телескопічної напівосі шліцевий, 10 — напіввісь штатна укорочена, 11 — чохол шарніра рівних кутових швидкостей (ШРУС).
Важливе місце в конструкції нової амфібії належить підвіскам коліс. Вони піднімаються з води або опускаються тепер не тросовою лебідкою, а гідроциліндрами подвійної дії зі світловою сигналізацією на панелі приладів. Відповідно змінена й механічна частина приводу. Верхня тарілка пружин і амортизаторів шарнірно з’єднана з водилом гідроприводу і, поставлена ним у робоче положення (в опорне гніздо на корпусі), не потребує якої-небудь фіксації — кінематика підвісок така, що при навантаженні самовільне переміщення коліс у положення «на плаву» виключається.
Багатофункціональний характер роботи передніх підвісок вимагає суворого узгодження всіх складових їх елементів. Зокрема, конфігурація нижніх кінцівок важелів, на яких встановлені кульові опори, була ретельно відпрацьована на макеті, щоб без яких-небудь затримок здійснювалася третя функція переднього приводу амфібії — вільний підйом коліс на велику висоту — 600 мм. Останні взяті від ВАЗ-2108 разом із шарнірами рівних кутових швидкостей (ШРУС). З диференціалом від ЗАЗ-968 шарніри пов’язані саморобними телескопічними напівосями з ковзними шліцами (хід до 200 мм). Ця здатність подовжуватися дозволяє напівосям залишатися з’єднаними з колесами при підйомі з води. Нагадаємо, що працездатність підвісок забезпечується й особливою кінематикою рульового приводу, цілком запозиченого у «Тритона».
1 — напіввісь, 2 — хомути, 3 — хрестовина карданного шарніра, 4 — чохол гумовий, 5 — шайби притискні, 6 — гідролижа, 7 — вісь комбінована, 8 — палець сателітів, 9 — сателіт, 10 — шестерня напівосі ведена, 11 — корпус диференціала, 12 — підшипник 2007913 диференціала, 13 — підшипник 206 напівосі, 14, 15 — корпуси підшипників, 16 — кожух гумовий, 17 — стакан різьбовий, 18 — лонжерон корпусу.
З боку диференціала встановлені карданні шарніри з кутом зламу до 44° — у положенні коліс «на плаву». Робочий же кут шарнірів — 2…4°. (Нині опрацьовую варіант установки й тут ШРУСів від «вісімки». Здається, вони будуть надійнішими за кардани.)
Звертаю увагу ще на одну дуже важливу особливість переднього приводу саме для амфібій (з нішами в корпусі чи без, плаваючих чи глісуючих): при підйомі коліс і важелі підвісок, і подовжуються напівосі приймають практично ту саму характерну для носової катерної частини корпусу V-подібну форму, а невеликі заглиблення в обшивці для нижніх фрагментів напівосей не погіршують ходові якості амфібії, оскільки при глісуванні передня частина корпусу буквально летить над водою.
Розмикаючий механізм карданного вала — саморобна кулачкова муфта (лише одна деталь в її конструкції заводська — передня кришка штатної коробки передач ГАЗ-31029). Прикріплена вона до торця картера зчеплення двигуна так само, як і КПП — чотирма шпильками.
1 — вал шліцевий, 2 — підшипник 206, 3 — вилка, 4 — поводок, 5 — кришка корпусу муфти, 6 — картер зчеплення двигуна, 7, 13 — шпильки картера штатні (4 шт.), до яких кріпиться корпус муфти, 8 — кришка коробки передач двигуна передня, 9 — муфта вимкнення зчеплення, 10 — вал коробки передач з ведучою напівмуфтою первинний, 11 — підшипник 203, 12 — підшипник 110, 14 — корпус муфти, 15 — напівмуфта ведома.
Розмикаючий механізм водомета частково повторює конструкцію кулачкової муфти. Він приєднаний до переднього кінця колінвала через фланець приводу генератора та водяного насоса. До трьох штатних болтів фланця додано ще три — з різьбою М10х1. Храповик замінено болтом зі звичайною головкою.
Корпус муфти має два кутових кронштейни, якими він через спеціальний перехідник, виготовлений по місцю, консольно прикріплений до блоку циліндрів двигуна (використано болти кришки розподільчого механізму та шпильки маслопіддона).
Для компенсації переміщень двигуна відносно трансмісії в лінії валів КПП та водомета введені карданні шарніри з ковзними шліцевими з’єднаннями, а для зниження шуму та пом’якшення ударних навантажень — еластичні гумометалічні муфти.
1 — хвостовик колінвала двигуна, 2 — фланець ступиці колінвала, 3 — шків приводу водяного насоса та генератора, 4 — напівмуфта ведуча, 5 — підшипник 110, 6 — кришка корпусу муфти, 7 — поводок, 8 — вилка, 9 — підшипник 206, 10 — вал шліцевий, 11 — напівмуфта ведома, 12 — підшипник голчастий, 13 — кронштейн правий (кутник 25x25x3) кріплення муфти до двигуна, 14 — корпус муфти.
Керуються обидва розмикаючі механізми дистанційно — тросовим приводом з водійського місця.
Гальмівні системи ті самі, що й на прототипі: робоча — гідравлічна, двоконтурна, з сухими роз’ємами гідропроводів, діє по діагоналі на всі колеса; стоянкова — тросова — лише на задні колеса.
Зі сказаного видно, що передньопривідна компонування, реалізована на «Тритоні-2», «впроваджена» в корпус досить природно. Вона може вважатися найбільш раціональною, якщо не єдино можливою, оскільки дозволяє позбутися безлічі проміжних вузлів у трансмісії амфібії взагалі, а глісуючої — перш за все.
Думається, що закладені в «Тритон-2» творчі знахідки допоможуть аматорським конструкторам при створенні глісуючих амфібій.
Призначення «Тритона-2»
Амфібія може бути використана як транспортний засіб вихідного дня або далекого туризму комбінованими водно-сухопутними маршрутами. За відповідного дообладнання вона знайде застосування в службах рятування, берегової охорони, в експедиціях.
Технічні дані
Маса спорядженої амфібії, кг … 1100
Повна маса (водотоннажність), кг … 1450
Потужність двигуна, к.с. … 100
Водомет:
одноступінчастий, діаметр/крок ротора, мм … 219/230
Швидкість на шосе, км/год … до 120
Швидкість глісування, км/год … до 50
«Моделіст-конструктор» № 7’97, Д. КУДРЯЧКОВ