Профессиональный сайт о багги

Серия №3. Как построить прототип.
Теперь со всем этим попробуем взлететь.
Для начала мы построили так называемый посадочный макет. Это есть часть автомобиля из деревянных «труб» со вставленными в него пенопластовыми макетами агрегатов и настоящим экипажем. К сожалению, фотки нету (фотоаппарата тогда не было), а фигня была прикольная. Одна из компоновочных задач – снижение центра тяжести при большом дорожном просвете. Это значит, что нужно всё, что есть в машине, разместить как бы в одной плоскости. К примеру, редуктор должен быть не под мотором, а за мотором, а коробка и раздатка не под экипажем, а промежду экипажа. Выяснилось, что если коробка и раздатка будут в тоннеле между пилотом и штурманом, то салон должен быть очень широким. А так как хотелось использовать кусок готового кузова вместе с лобовым стеклом, то был выбран кусок от LK 80, тем более, что образец был у нас под руками.
Конфигурация каркаса безопасности сразу пошла в компьютер. Тут же появились проблемы. В силовой тоннель надо вписать коробку, раздатку, карданы, механизм переключения передач, ручник с цилиндром, всякие трубочки. Справились. Схема передачи нагрузки с тоннеля на заднюю часть машины (или обратно) – одно из самых остроумных решений. Справились. Сам Жуков впоследствии заценил! Затем был составлен более подробный проект. Раму на прочность предварительно посчитали и кинематику подвески предварительно построили.

Проект был вынесен на окончательное обсуждение. Надо было понять, доведем ли мы постройку до конца и решиться на вложение денег и начало активной работы. Этот момент является «точкой возврата», после которой движение возможно только вперед. Я лично и доблестные мехники «Спортфабрики», конечно, были строго «за» – какой же инженер не хочет построить самый лучший автомобиль, да и деньги не мои. А Вова Фролов – директор «Татра-клуба» и Эдик Камышов – впоследствии ставший одним из «генераторов идей» – были пока немного против. В результате длительных прений между бауманцами и мадишниками все-таки победил прогресс, и 13 марта 2004 года процесс пошел.Главные дуги каркаса безопасности согнули у Гаврилова, сварили клетку и начали к ней приваривать остальные трубы, составляющие раму, а я начал считать раму на прочность окончательно. Здесь основная проблема – решить, какую нагрузку должен выдерживать автомобиль, не ломаясь. Если мы представим себе 2108, выехавшую на трассу ралли-рейда, то эта легонькая машинка поедет быстро, но недолго. Танк поедет долго, но небыстро – он слишком крепкий. Вообще-то вы, конечно, понимаете, что ехать могут разные машины. Одна, например, такая нежная вся, летучая такая. На ней нужно все-таки перед ямами подтормаживать, так ласково с ней обращаться. Зато она по кочкам прыг-прыг и в дамки. А другая ломит и ломит, а кочки срезает и все. Какая выиграет на отдельно взятой трассе? А какая выиграет чемпионат? А Дакар? Похоже, надо делать что-то среднее. Теперь надо понять, что такое это среднее в ньютонах, либо в кг/мм2. В Америке, я слышал, например, среди строителей такого типа техники сущестует такой вид теста на прочность – разгоняются до 15 миль в час и бьются в бордюр высотой 15 дюймов под прямым углом, и если ничего не сломалось – тогда о-кей. Тест зверский, но простой, но не советую. Каждая автомобильная фирма имеет свой опыт. Каждая бригада, готовящая спортивные автомобили из стандартных, тоже имеет опыт. А мы не имеем. У нас зато есть острый ум, «чувство железяки» и одно бауманское высшее образование по специальности «динамика и прочность машин». А опыт быстро появится. В результате была выбрана следующая расчетная схема. Мы посчитали, что паджеровские шаровые имеют вполне достаточную прочность. Рычаги подвески должны быть немного прочнее, а рама – еще
прочнее. Таким образом, если вьехать, не дай бог, в дерево колесом, то сначала оторвутся шаровые (12 и 7 тонн нижняя и верхняя соответственно), а потом уже погнутся рычаги, а рама – самая дорогая деталь – должна остаться целой. При этом перегрузки экипажа в направлении ноги-голова достигнут 24g при приземлении на все 4 колеса, что вполне достаточно для компрессии позвоночника. При ударе двумя колесами в неподвижное препятствие перегрузка спина-грудь может достигнуть 14g, что тоже превышает все пределы комфорта. Могу сказать, кроме этого, что при таких перегрузках мотор в салон не приедет – этому уделено повышенное внимание. Прочность передней части рамы при лобовом ударе ограничена на уровне 15g – крепче, к сожалению, делать опасно. Конечно, рама несколько раз еще будет пересчитываться, т.к. ее конфигурация все время в процессе постройки немного меняется.

А еще трубы надо варить с подогревом и медленным остыванием места сварки, а то возможно возникновение «горячих» и «холодных» трещин на границе шва, а также остаточных внутренних напряжений в трубах. Идеально было бы раму в сборе термообработать в стапеле и в печке, что довольно сложно в единичном производстве. Однако, есть обходной путь. Это грамотный подогрев и сварка труб в определеном порядке. Кроме того, остаточные напряжения сами по себе снимаются в течение примерно 2х месяцев, а, видимо, от момента окончания сварки несущей конструкции до выезда пройдет никак не меньше времени. Косвенным путем мы впоследствии установили, что в нашей раме остаточные напряжения достигают максимум 150 кг, что при максимальных рабочих нагрузках в трубе около 5000кг., что, согласитесь, не так уж и страшно.
А еще к раме надо приварить множество всяких кронштейнов. Начиная от мелких – для крепления всякой всячины до архиважных – для крепления, например, подвески. И варить к раме надо как можно меньше, и каждую фитюльку – с подогревом и не класть шов поперек трубы, а только вдоль и не посередине трубы, а по касательной. И так тыщу раз. В общем, рама это, я вам скажу, процесс. При этом нагрузка, приходящая на раму от подвески, должна как можно более равномерно распределяться по трубам.

И каждый такой узелок должен тоже быть рассчитан на прочность, либо строиться интуитивно. А можно нарисовать интуитивно, а потом проверить на компьютере – для этого у нас тоже есть программа.

Постепенно стало понятно, что мы интуитивно всегда делаем прочнее, чем необходимо, но ненамного – процентов на 20. Но так как компьютеру правильные нагрузки задать довольно сложно (вернее,

сложно их правильно спрогнозировать), то везде сварено в запас «на всякий случай, тем более что пока у нас в машине есть «недовес» где-то 150кг.