Профессиональный сайт о багги

Серия №4. Как построить прототип.
Параллельно со сваркой рамы производилась компоновка на компьютере. Вернее, сварка рамы и ее непрерывный пересчет на прочность шли параллельно с компоновкой. Мотор с коробкой и раздаткой были уже куплены в сборе с «Паджерой», подразумевавшейся как автомобиль-донор. Сиденья гоночные у нас были. Из крупного не было баков. Размеры баков взяли из каталога ATL, сделали деревянные макеты и стали их пихать в машину (хотелось, чтобы баков был мало, но они были большие). Под сиденье водителя влез бак 85л. – уже хорошо. Под «капот» влез тоже 85л. – это маловато. Под сиденье штурмана – 50л. – это на всякий случай. Мало. Думали так и сяк, пихали непихуемое. Потом пронзила мысль – пихнуть не прямо, а косо. Если передний бак повернуть и сместить вправо, а рулевой механизм развернуть тоже вправо, переставив на нем сошку, то как-то все сразу пролезает, а бак встает 120л. Тем более, что мотор у нас смещен влево, чтобы прошел кардан на задний редуктор, и штурману было куда деть ноги (выход заднего кардана из раздатки находится справа). Итого даже без «штурманского» бака получается 205л., на чем решили пока и остановиться. Правда, большой бак заварен в раму и больше никогда не вынется, но его и вынимать незачем.

К сожалению, неточности компоновщика составляют порядка 3 см. Это связано с тем, что невозможно построить в компьютере точные копии, например, мотора, коробки, раздатки, редукторов и т.п., не говоря уже про экипаж, размахивающий руками и дрыгающий ногами. Нет, построить можно, но очень долго и вряд ли разумно, если все это есть под руками.

Получается, что нужно ставить агрегаты, смотреть, пролезает или нет, потом просчитать, а потом приваривать. Многие проблемы размещения узлов и агрегатов оставляли на потом, действуя по принципу «трех вариантов». То есть, если набрать три примерно равноценных варианта решения проблемы, а из них сегодня выбрать наилучший не удается, то завтра два варианта отпадут, а один реализуется. На потом было оставлено: печка с воздуховодами, баллон системы пожаротушения, выпускная система, запаски (из крупного). Потом, правда, пришлось повозиться. Печка получилась самодельная и треугольная, а вентилятор не влез – вставили компьютерные кулеры (coolers) отдельно в каждый воздуховод, зато теперь у пилота и штурмана свои собственные климатические системы (climate control systems). Так как у пилота под сиденьем будет бак, то необходимо было экономить каждый, не побоюсь этого слова, миллиметр – пилот должен сидеть как можно ниже, а дорожный просвет должен быть как можно больше. Поэтому кронштейны сидений сделаны не «вниз», а «вверх», и даже получилось элегантно. Даже «пятые точки» засунули.

А еще у нашей машины фактически две подвески. Одна – обыкновенная, а другая – экспериментальная, которая состоит из дополнительных амортизаторов, действующих на колесо через специальную систему палок и веревок. И эта экспериментальная подвеска сильно затрудняет процесс компоновки, так как тоже занимает место.
Перехожу к проблеме подрессоривания автомобиля. Подрессоривание все равно так называется, несмотря на то, что рессор у машины может и не быть. Рассмотрим проблему выбора пружин и амортизаторов для автомобиля вообще и для рейдового в частности. Необходимо обеспечить следующие условия. Нужен большой ход подвески, чтобы дать возможность колесу «следить за дорогой». Это значит, что на неровной дороге разница между давлением колеса на дорогу при сжатой и «разжатой» подвеске должна быть небольшой. К примеру, если подвеска очень мягкая (сейчас имеем в виду только пружины), например 5 ньютонов на миллиметр(н/мм), то при проезде уступа высотой 50мм сила в пятне контакта изменится всего на 250н, то есть примерно на 25кг. 5н/мм – мягче, чем самые мягкие американские крокодилы. Если подвеска очень жесткая, например 30н/м (жестче, чем тюнинговые европейские машины), то при проезде такого же уступа сила в пятне контакта изменится на 1500н, то есть аж на 150кг. Интересно, что и те и другие автомобили могут болемене нормально ездить! А жесткость подвески у них отличается в шесть раз! Теперь спрашивается вопрос, что хорошо, а что плохо и что выбрать?
Мягкая машина будет иметь хорошую плавность хода, небольшие силы в элементах подвески (рычаги подвески будут легче) и хорошее сцепление с дорогой. К этому и надо стремиться. Проблемы начинаются, как только кончается хороший асфальт. Во-первых, управлять можно только приблизительно – сильно разбалтывает. Во-вторых, начинаются сильные пробои – ход подвески 2 метра не сделаешь, а если сделаешь, то разбалтывает. В-третьих, начинаются резонансные колебания автомобиля в сборе и каждого колеса в отдельности. Быстро поехать не получится. Выход есть – поставить амортизаторы. Мы уберем колебания колеса – по науке они называются колебания неподрессоренных масс. Можем даже убрать резонансные колебания автомобиля в целом. Не сможем только убрать пробои на плавных волнах, не уберем крены на поворотах и вообще не повлияем на всякие «медленные» колебания типа загрузки экипажа и залива топлива. Тем более, что ход подвески всего 250мм. Короче, надо увеличивать таки жесткость пружин. И начинается. Пружины жестче, значит, и амортизаторы жестче, а то опять начинается резонансы. А чтобы можно было нестись, а ход подвески ограничен, то получается, что надо ставить прогрессивные пружины и резиновые отбойники, да еще отбойники на отбой, а то мощная пружина порвет амортизаторы. А ход колеса еще ограничен коротенькими приводами. А амортеров
должно быть восемь. Получается, например передняя подвеска как на Паджере или на Ниве – немножко в середине хода работает на пружине или торсионе, а вверх или вниз – едем на отбойниках. Как ни крути, а получается «табуретка». Потом начинает проявляться такой интересный эффект. Вот, к примеру, машина как прыгнет! А потом как приземлится! Пружины сжимаются, предположим, почти до конца. Отбойники сжимаются до конца. И еще шины сжимаются. Потом все это как стрельнет! Отскок может быть вплоть до «ушей». Вроде бы выход есть – поставить по 4 амортера на колесо. Это, вообще-то правильно, но только тогда на мелких неровностях колесо не будет следить за дорогой и на гребенке опять не получится рулить, тормозить и разгоняться. В этой ситуации каждый гонщик с инженерами и механиками «ищут настройки», то есть компромисс между двумя плохими крайними вариантами.Но есть три выхода! Один нашли ученые, второй – американцы, а третий – мы!