Публикации

Пока в России существуют неосвоенные территории и бездорожье, спор между приверженцами гусеничного и колесного транспорта будет продолжаться. Однако каждое шасси*  имеет преимущества и недостатки в зависимости от ситуации.

История о колесе

Для движения по бездорожью колесному вездеходу необходимо иметь хорошую проходимость – опорную (способность держаться на слабом грунте) и профильную (умение преодолевать неровности). Следовательно, нужны большие колеса и хорошая артикуляция подвески, а также достаточный запас мощности.

В «правильном» колесном вездеходе применяются шины сверхнизкого давления. Так, бескамерная шина НПФ «Трэкол» представляет собой оболочку (укрепленную двухслойным капроновым кордом), в которой сочетаются высокая эластичность и малая толщина стенок. Рабочее давление на шоссе – 0,5 атм, на слабонесущих грунтах и снегу всего 0,08 атм. Однако бескамерная шина «Трэкола» не имеет герметизирующего слоя и поэтому стравливает давление после преодоления препятствия, что указано в инструкции по эксплуатации. Воздух «уходит» также при деформации диска, поэтому без его замены (при четырехколесной схеме машины) дальнейшее движение невозможно. Хорошее сцепление на бездорожье обеспечивает деформация шины, которая адаптируется к грунту, обтекая рельеф. Но складки резины, образующиеся в пятне контакта и особенно по его краям, довольно быстро разрушают шину.  

«Сегодня многие компании пытаются изготовлять подобную шину и колесо в сборе, – говорит нач. отдела продаж и маркетинга НПФ «Трэкол» Михаил Ширин. – Но, во-первых, их колеса камерные, и многослойная конструкция колеса в сборе не позволяет шине адаптироваться к рельефу грунта. Далее, при проколе шина резко теряет давление, что приводит к неуправляемому движению вездехода. Также в случае ремонта неизбежна разбортовка колеса, нежелательная в полевых условиях».

Ассоциация «Арктиктранс» оснащает свои вездеходы камерными тонкостенными шинами (2-3 слоя корда), давление в которых поддерживается в зависимости от веса вездехода от 0,1 до 0,5 атм. Особенность этих шин – наличие пластичных грунтозацепов. «При камерной шине давление в ней может быть до 0,05 атм, – считает ген. директор «Арктиктранса» Вадим Шапиро. – При этом проворота камеры относительно покрышки не наблюдается, особенно если покрышка прикреплена к диску, и связанной со стравливанием воздуха подкачки не требуется».

Трансмиссия, подвеска...  

Не менее важный элемент колесного вездехода – ходовая часть.

«Арктиктрансом» разработаны пассажирские вездеходы «Нара», «Арктика», «Лопасня» (рис. 2) и грузовой «Мамонтенок» (рис. 3). «Вездеход на пневматиках должен быть максимально легким, иметь независимую длинноходовую подвеску всех колес и шины с грунтозацепами, – уверен гл. конструктор Ассоциации «Арктиктранс» Иван Елисеев. – Соблюдение этих условий позволило создать снегоболотоходы «Арктика» и «Лопасня». К их особым свойствам следует отнести герметичность кузова (мотор и трансмиссия расположены внутри его) и возможность плавать даже при волнении 3 балла. По существу, это амфибия, которая легко выходит из воды на крутой берег и лед высотой до 20 см.

При разработке грузового вездехода независимую подвеску заменили поворотно-сцепным узлом, который позволяет всем колесам постоянно находиться в контакте с почвой. Однако изумительное сцепление с грунтом может сыграть злую шутку с владельцем вездехода. На твердом грунте пневматики создают защемленную конструкцию – их невозможно загнать в пробуксовку (не хватает мощности обычного мотора) и при максимальных оборотах двигателя на пониженной первой передаче легко порвать трансмиссию».

НПФ «Трэкол» сейчас выпускает шестиколесный «Трэкол-39294» (рис. 3), грузовик «Трэкол-39293» и модификации четырехколесных вездеходов «Трэкол-39041» с использованием узлов и агрегатов УАЗ-3151. Переработка шасси УАЗ включает расширение колеи мостов, базы, подъем штатного кузова над рамой и замену раздаточной коробки УАЗ на РК ГАЗ, которая позволяет обеспечить вездеходу полный постоянный привод с принудительной блокировкой межосевого дифференциала.

Переднее расположение силового агрегата облегчило создание специальных модификаций, стала возможной комплектация вездехода рядом бензиновых и дизельных двигателей. Новая трансмиссия с постоянным приводом на переднюю и среднюю ось и подключаемым приводом на заднюю ось отличается от трансмиссии ранней модели 3929 расположением основных агрегатов, т.е. раздаточных коробок и карданных валов, что связано также с необходимостью привода гребного винта.

Или вертолет?

Вездеходы на шинах сверхнизкого давления целесообразно применять взамен гусеничной техники для сохранения экологии тундры; передвижения на слабонесущих грунтах (лессовые, переходные типа вода – суша, фирновый крупчатый снег) в тех случаях, когда гусеничный вездеход «сядет» на брюхо и его придется перемещать на подкладываемых поперечных бревнах; в целях экономии горючего.

Но, в конечном счете, все упирается в себестоимость перевозок. К примеру, гусеничный транспортер на 100 км потребляет минимум 100 л топлива, а перевезет 1,5 т. «Средний» колесный вездеход при этом «съест» 20–30 л. При этом шины сверхнизкого давления имеют ограничение по нагрузке – не более 650 кг на одно колесо. Словом, бывают ситуации, когда выгоднее использовать вертолет, хотя он расходует горючее в несопоставимо больших масштабах.

Олег Никитин

Фото заводов-производителей

ТехЭкспертиза

Виталий Мазуркевич, конструктор ООО «Литвина», mag@litvina.com:  

– Ранее при конструировании вездеходов была популярна схема Лефли, ее использовал советский конструктор Виталий Грачев на своих ЗиЛах. С первого взгляда, большое количество преимуществ и простота. Опыт проверки этой схемы случился в 1999–2000 гг. в Антарктиде, где восемь машин пытались дойти до Южного полюса. Дошли только четыре, в т.ч. управляемая мною. Поломки случались в среднем каждые 30 км – «летели» редукторы, приводные валы. По возвращении из Антарктиды мы напрасно пытались усиливать их, дорабатывать и т.д. А болезнь оказалась проста, и название ей: рециркуляция паразитной мощности, это главный враг вездехода.

Кстати, в начале апреля в Бауманском университете презентовали трехосный вездеход «Проекта Z» (рис. 4), сделанный по схеме Лефли. И в первый же день у него срезало редуктор. Ущербность этой схемы поняли в «Арктиктрансе», поэтому их «Лопасня» не имеет блокировок вообще. Но т.к. используются колеса 1200 мм и более, а передние редукторы и приводы взяты от «Нивы», то их рвет крутящий момент двигателя. С применением других, более мощных, редукторов и приводов машина станет значительно надежней. Также при низких температурах смазка ШРУС густеет и сепаратор просто раскалывается, поэтому следует применить авиационную смазку.

По поводу машин «Трэкол» – включение блокировки на раздаточной коробке нередко приводит к поломке кардана. Из-за рессорной подвески у машины низкая профильная проходимость, хотя по глубокому снегу она движется отлично.

После Антарктиды у меня было еще четыре экспедиции (рис. 5), каждая протяженностью более 5000 км, в итоге родилась «Литвина 3301» (рис. 6). В ней нет ШРУСов, только карданы от ГАЗ-66 и УАЗа, блокировок тоже нет. Работает переброска момента по осям. Все болты с двумя гайками, ход подвески около 600 мм, только рессоры.

Нужно понимать, что вездеходы эксплуатируются там, где гаражей нет, и все обслуживание – зимой на снегу (иногда с пургой), а летом в болоте по пояс. Вездеход должен быть проще телеги, иначе ему будет уготована судьба еще одной груды металла посреди тундры. Ведь население тех краев университетов не заканчивало, а обучается на практике, и все «инновации» только во вред.  

Вадим Шапиро, ген. директор Ассоциации «Арктиктранс», arctictr@mail.ru:

– Мы первыми использовали схему Лефли в снегоболотоходе «Арктика» и весной 1990 г. на двух таких машинах без поломок обошли весь архипелаг Северная Земля (2000 км). К сожалению, один из участников этого похода (впоследствии сотрудник «Литвины») при создании в 2000 г. восьми машин для похода к Южному полюсу применил в конструкции автомобильные дизели объемом 1,6–1,8 л с крутящим моментом 20–25 Н·м, что в 4–5 раз превышало возможности редукторов трансмиссии «Арктики». Понятно, что трансмиссия не выдерживала столь значительные нагрузки, и схема Лефли тут ни при чем».   

ТехДетали

Критерии выбора колесного вездехода

Надежность: основная задача – доехать из пункта А в пункт В, желательно с минимальными затратами.

Ремонтопригодность: абсолютно надежной техники нет, поэтому вездеход должен ремонтироваться в любых условиях и только одним человеком.

Проходимость: практически всегда найдется возможность объехать препятствие.

Дальность хода.

Грузоподъемность.

Эргономика: хорошо, если ехать удобно, но не это ценят в труднодоступных местах.

ТехПоддержка

www.undead.ru/allwheel/vezdehod/index.shtml – статья «Этот вездесущий вездеход»

www.autoreview.ru/archive/2005/16/lopasnya/ – статья «Теория против практики»

www.bzm.ru/opisanie.htm – статья «Адаптивная система зажигания ДВС»

Рис. 1. «Лопасня» в луже глубиной 1 м, глинистое дно

Рис. 2. «Мамонтенок» преодолевает лужу глубиной 1,5 м, глинистое дно

Рис. 4. Вездеход «Проекта Z»

Рис. 5. «Литвина 2202» на Эльбрусе

Рис. 6. «Литвина 3301» во время экспедиции «Полярное кольцо» (2001 г.)