XI. Делаем машину компактнее
XI. Делаем машину компактнее
Как ни жаль, но пришлось уйти от широкопрофильной экзотики и вернуться к старым проверенным шинам ВлИ-5. Да и передаточное число главной пары обоих ведущих мостов уменьшили до i = 4,44 (читатель помнит, что прежде оно составляло 4,78).
В принципе, этого должно было хватить. Но заказчик, пугавший разработчиков (и себя, в первую очередь) жёсткими условиями эксплуатации и "зациклившийся" поэтому на надёжности, настоял и на уменьшении мощности двигателя. Так на машине и появился мотор рабочим объёмом 1,3 л (конечно, это было явной перестраховкой) — вместо прежнего 1,6 л.
Короче говоря, началось проектирование совсем другого автомобиля – поменьше и полегче. Ктому времени руководителем проекта был назначен Валерий Доманский, прибывший к нам с Ульяновского завода и имевший достаточный опыт по разработке внедорожников. А от компоновки проект повёл молодой конструктор Юра Овчинников. Прибыло пополнение и к испытателям-дорожникам – к теме подключили молодого инженера Володю Смалюка, только что закончившего институт.
В общем, работа началась всерьёз. Только счётчик времени, увы, опять пришлось устанавливать "на ноль".
* * *
В испытаниях образовалась невольная пауза, из которой надо было извлечь максимальную пользу. Помните проблему с перегревом узлов? Так вот, начали мы с конструкторами этот клубок помаленьку распутывать.
Взяли отработавший своё образец второй серии и установили на него двигатель, мосты и шины согласно новой концепции. Чтобы всё было, как надо. Получился так называемый ходовой макет.
И стали мы в этом кузове (благо, он своё отработал и его было не жалко) "вертеть" всяческие дыры. Пытаясь ответить на главный вопрос – почему же продувка агрегатов на второй серии оказалась неэффективной?
* * *
Первым нашим шагом были отверстия в порогах. Отбросив пока вопросы плава, просто выпустили весь воздух, продувающий агрегатный отсек, наружу, не заставляя его протискиваться через лабиринты двойных стенок днища и бортов. Это было нужно, чтобы проверить идею в целом.
По сути, агрегаты ведь обдуваются горячим воздухом из моторного отсека. Срабатывает ли такое в принципе?
Утешало, правда, то, что для нагретого до полутора сотен градусов агрегата стоградусный воздух является чуть ли не прохладным. Во всяком случае, он способен ещё отобрать немало тепла. Проверка на беговых барабанах нашей динамометрической камеры показала, что так оно и есть.
* * *
Убедившись, что в принципе всё решаемо, заглушили ненужные уже дыры в порогах и стали снижать сопротивление воздуховодов. При этом удалось выяснить главное: "осечка" с продувкой агрегатов на второй серии произошла по двум основным причинам.
Во-первых, сечение воздуховодов оказалось чересчур "зажатым", из-за чего поток воздуха сильно тормозился. И во-вторых – поток три раза "переламывался" под прямым углом, что ещё больше увеличивало сопротивление. В результате скорость потока оказалась недостаточной, и агрегаты толком не обдувались.
Всё это было нами учтено, и кузов данного макета был основательно переделан. Проходные сечения были увеличены (в меру, конечно, поскольку между ними и скоростью потока есть определённая взаимосвязь). А в местах "переломов" потока появились необходимые скругления.
Вдобавок на этом же макете редуктор переднего моста убрали из непродуваемого "мешка" под двигателем и закрепили его снаружи днища на специальном (пока самодельном) подрамнике. Теперь он будет, как на "Ниве", обдуваться при движении окружающим воздухом.
Лезем опять в динамометрическую камеру. Результаты обнадёживают. Похоже, что мы на правильном пути.
* * *
Дело было олимпийским летом 1980 года. Надо ехать в Среднюю Азию для проверки в реальных условиях, в том числе и на сыпучем песке при сорокоградусной жаре.
Смешная это была машина! Кузов-то был взят прежний, с громадными колёсными арками под большие и широкие шины ВлИ-6. А поставили мы серийные маленькие (относительно) ВлИ-5! Да ещё этот варенный-переваренный кузов окрасили той краской, какая тогда попалась под руку – ярко-голубой. Можете себе представить!
Образец был весь увешан термодатчиками – в общей сложности их было около пятидесяти. А регистрирующий прибор – всего один, на 10 каналов (о многоканальных самописцах тогда можно было только мечтать!). Так и работали в Туркмении целый месяц, переключаясь с одного пучка проводов на другой (всего их было пять).
В принципе, идея оказалась здравой. Горячий воздух из моторного отсека, как и в динамометрической камере, успешно охлаждал агрегаты. Которые, к тому же, выдерживают гораздо более высокую температуру, чем двигатель. Да и редуктор переднего моста, обдуваемый воздухом, сразу перестал греться.
В общем, из Туркмении мы вернулись окрылёнными.
Работаем с ходовым макетом в туркменском пекле.
Бригада по южным испытаниям ходового макета В. Карабанов, В. Корнилов, В. Королёв и автор.
Заодно макет был проверен в горах (вверху – ночёвка у горной речки, внизу – на знакомом заоблачном Шахристанском перевале).
* * *
Оставалось решить последнюю задачу – правильно распорядиться потоком воздуха. И вот тут мы с конструкторами столкнулись с неразрешимыми на первый взгляд противоречиями.
Чтобы нормально "дышал" двигатель (вернее – его радиатор с вентилятором), лучше всего вообще снять капот – снизу-то моторный отсек наглухо закрыт! Но при этом в "тоннель" к агрегатам воздух, разумеется, не пойдёт, и никакой продувки просто не будет.
А вот для агрегатов, наоборот, лучше всего подошёл бы абсолютно "глухой" капот – тогда вентилятор гнал бы весь воздух только на их продувку. Но в этом случае очень быстро перегреется двигатель, так как в отсеке создаётся "подпор" (аэродинамическое сопротивление тоннеля и воздуховодов, как ни крути, всё же довольно высоко), из-за чего радиатор почти не "дышит".
В общем, хвост вытащил – нос увяз, и наоборот.
Поэтому в капоте не обойтись без какой-то калиброванной решётки для выпуска части воздуха наружу и уменьшения "подпора", чтобы и двигатель не грелся, и агрегаты эффективно охлаждались.
На поиск этого оптимального баланса (так сказать, "золотой середины") и ушло впоследствии несколько лет! Перелопатили бесчисленное количество вариантов. Только не надо полагать, что поиск сей вёлся вслепую. Продвижение вперёд было поэтапным и достаточно осмысленным. Хотя, конечно, в заводских условиях делать работу серьёзного отраслевого НИИ чрезвычайно трудно.
В итоге нормально задышали и двигатель, и агрегаты. Мы сделали это!
Параллельно с работой над макетом осуществили опережающую проверку новой комплектации на надёжность узлов трансмиссии в реальных условиях эксплуатации.
Чтобы не дожидаться новых образцов, её провели в 1979-80 гг. совместно с заказчиком на четырёх серийных "Нивах", окрашенных по просьбе военных в зелёный цвет. Именно в зелёный, поскольку краски защитного цвета, именуемого хаки, на заводе не нашлось. На них установили соответствующие двигатели и агрегаты (подобная комплектация с 1,3-литровым двигателем имела индекс 21211).
Результаты, естественно, оказались положительными, да и трудно было ожидать иного с подобной перестраховкой по мотору!
А тут и подоспели чертежи новых, полностью изменённых – от кузова до колёс – образцов третьей серии ЗЭ2122, в которых было уже учтено многое из наработанного на тот момент. Образцы сразу же были запущены в изготовление.
* * *
В начале 1982 года был собран первый образец третьей серии. Сборка второго несколько задержалась, и он вышел из цеха только в середине лета. Образцы эти, как и все последующие, были защитного цвета.
Это была уже совсем другая машина. Компактная, в габаритах "Нивы", она выглядела гораздо более вазовской, чем предыдущие "монстры".
Передний воздухозаборник здесь тоже оказался явно великоватым, как и на второй серии. Впоследствии его удалось уменьшить почти вдвое.
На плаву его проём, как и на предшественниках, закрывался перекидным щитком, находящимся в передней части капота (что одновременно открывало верхний воздухозаборник). Надлежащая герметичность обеспечивалась прижатием щитка к резиновому уплотнителю, окаймляющему проём.
Образцы имели и двойной пол, и двойной правый борт с решёткой выброса воздуха в задней части (к тому времени уже выяснилось, что выброс через один борт эффективнее, чем через два – поток воздуха лучше организован).
РИМ был отсоединён от двигателя, вынесен наружу и закреплён на подрамнике кузова. Это не только решило проблему его обдува, но и позволило заметно снизить общий уровень вибрации (прекратилась раскачка двигателя мощным реактивным моментом от редуктора).
К тому же упростилось уплотнение передней части днища – исчезли громоздкие брезентовые чехлы приводов колёс и рулевых тяг. Это решение было проверено ещё на упомянутом ходовом макете.
* * *
Об уплотнениях стоит поговорить особо. На образцах третьей серии их конструкция оказалась настолько удачной, что потом почти не переделывалась.
Решение было простым и эффективным. По днищу ниже ватерлинии уплотнялись только выходы карданных валов, вал рулевой сошки и ось маятникового рычага. Всего четыре точки! Причем удалось обойтись без каких-либо сальников, то есть никаких трущихся уплотнений не было! Просто и надёжно.
Остаётся добавить, что днище снизу имеет несколько лючков для доступа к агрегатам, закрывающихся герметичными крышками с резиновыми прокладками. Присутствует и обязательный для всех плавающих машин типовой клапан-кингстон (через него, к примеру, очень удобно было сливать после плава попавшую внутрь воду).
Так создавался экстерьер образцов третьей серии (дизайнер А. Кудряшов).
Образцы третьей серии стали заметно компактнее. От последующих серий их можно отличить по отсутствию "форточек” – стёкла были сдвижными.
Образец третьей серии перед плавом. Передний воздухозаборник закрыт перекидной заслонкой.
Одна из главных задач на испытаниях образцов третьей серии как поплывёт машина на "маленьких" колёсах ВлИ-5?
Запас плавучести с полной нагрузкой – вполне приличный.
В целом компактные образцы третьей серии оказались на плаву нисколько не хуже предыдущих "монстров".
И выход из воды осуществлялся так же уверенно, несмотря на меньшие колёса.
Чем круче берег, тем лучше входить в воду кормой – запас плавучести задка заметно выше.
Без приключений на плаву не обходится. Вытаскиваем утонувшую машину.
Почему же она всё-таки утонула?
* * *
Заканчивая тему герметичности, скажем, что была ещё одна серьёзная проблема технологического порядка. Днище вазовской амфибии имеет достаточно сложную конфигурацию, что мешает выполнить его цельноштампованным.
Поэтому оно состоит из нескольких панелей, которые свариваются между собой точечной сваркой (как и предполагалось в будущем производстве). При этом между точками сварки неизбежно получаются щели. Обычному-то автомобилю это ничем не грозит, но для амфибии – крайне нежелательно!
Технологи долго ломали над этим голову, но так ни к чему и не пришли. Вроде бы где-то в "оборонке" имелась токопроводящая герметизирующая мастика, которая и решила бы все проблемы, но в те времена "выйти" на неё не удалось. Конечно, если бы дело дошло до производства, вопрос был бы непременно улажен. Но так как этого не случилось, то он и остался в "подвешенном" состоянии.
* * *
Вернёмся к новым компакт-амфибиям. Конечно, имея менее мощный мотор, они на суше несколько уступали в динамике базовой "Ниве", но всё же оказались гораздо шустрей своего главного конкурента – УАЗа.
В дальнейшем удалось ещё несколько улучшить динамико-скоростные показатели, плотно поработав над снижением потерь в системах впуска и выпуска двигателя.
Разумеется, "рассекать" водную гладь прежде, с большими колёсами, было несравненно сподручнее. Но в итоге, как ни странно, мы почти ничего не потеряли – новая машина уверенно развивала на воде 4 км/час. Опять же надо учитывать, что это получено "с колёс", без гребного винта или водомета!
К тому же, маневренность на воде осталась, как и прежде, великолепной, что позволяло уверенно выходить в нужную точку берега даже при наличии небольшого течения. Конечно, сильное течение этой машине было не по зубам – её относило далеко в сторону.
* * *
Вообще, говоря о водоходных качествах этой машины, необходимо помнить, что это всё-таки – не океанский лайнер.
Да, доплывали мы на ней на испытаниях чуть ли не до середины нашего огромного Жигулёвского моря (в тихую погоду, конечно), но это никак не должно быть системой. При внезапном усилении ветра (а на широких водоёмах такое бывает нередко) как-то разом появляется серьёзная волна, и сразу всё резко осложняется – до берега далеко, а приближается он как-то очень медленно.
Конечно, живучесть (именуемая "запасом плавучести") у машины довольно приличная. На плаву она настолько высоко "торчит" из воды, что производит впечатление движущейся вброд. Но на крутой волне всё равно становится не по себе, в чём мы не раз имели возможность убедиться.
Её стихия – неширокие водоёмы со спокойной водой или не очень быстрым течением. При этом зайти в воду можно даже с довольно крутого берега (не с обрыва, конечно), поскольку передок всплывает достаточно быстро. Только без излишней спешки и суеты – вода требует к себе уважения! Кстати, с крутого берега лучше заходить в воду задним ходом – запас плавучести у задка заметно выше.
Место выхода на другой берег лучше наметить заранее, но по опыту могу сказать – лишь бы колёсам было за что зацепиться (обрыва и здесь, конечно, быть не должно).
В общем, таким нехитрым условиям отвечает большинство малых и средних равнинных рек России. Об озёрах я уж и не говорю, там плавать сам бог велел.
А в том, что такая машина имела бы в России успех, нисколько не сомневаюсь. Где бы мы ни отрабатывали плав, на берегу всегда собиралось немало зрителей – в основном, окрестных рыбаков. Так вот, всегда можно было услышать одно и то же:
— Эх, мне бы такую машину! От катеров рыбнадзора ушёл бы берегом, а от милицейских УАЗов – по воде!
Конечно, завзятых браконьеров не так уж и много, но нормальных-то рыбаков и охотников – предостаточно! Вот им-то такой автомобиль пришёлся бы как раз в пору.
* * *
Испытания третьей серии образцов, проведенные в 1982 году по полной программе (включая пекло Туркмении и высокогорье Памира), показали, что машина, в целом, получилась.
Устранив отмеченные недостатки (без них, конечно, никогда не обходится), можно было смело предъявлять автомобиль государственной приёмочной комиссии.
Конечно, только плавом всё не ограничилось – образцы третьей серии повидали всё, включая горы Таджикистана. На фоне гор машины (отмечены кружками) кажутся малюсенькими букашками.