Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно

В России наблюдается растущий интерес к самостоятельному созданию внедорожников – болотоходов и снегоболотоходов. От Хабаровска до Калининграда, в домашних мастерских, на дачных участках и в автомобильных сервисах, энтузиасты сооружают вездеходы собственного дизайна как для себя, так и с целью последующей продажи.

Одни подходят к делу с инженерной точностью, разрабатывая проекты и проводя необходимые вычисления. Однако большинство предпочитает использовать онлайн-инструкции или полагаться на собственный опыт. Это часто приводит к разнообразным итогам.

Подробное описание этапов создания внедорожного транспортного средства и возникающих трудностей, которые сложно преодолеть в условиях домашней мастерской или автосервиса, потребовало бы значительных затрат времени и пространства.

Вместо этого мы сосредоточимся на примере изготовления рамы – ключевого элемента конструкции машины, относительно простого в реализации, но критически важного для надежности всего аппарата.

Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно - фото 1 от автора Пользователь в Бортжурнале

Рама- основа всего

С рамы все начинается: на ней собирают шасси, она не подлежит замене и должна выдерживать длительные экстремальные нагрузки без повреждений и деформации. У этой задачи три составляющих:

проектирование;
качество металла;
качество сварки.

Сконструировать надежную раму нельзя «на коленке». Самодельные, как правило, делают на глазок, исходя из компоновки ходовой части и габаритов кузова. Даже если допустить возможность подобного подхода, вопрос прочностного расчета остается открытым.

Без компьютерного моделирования здесь не обойтись (об этом расскажем ниже), а за недоступностью такового в частном секторе применяется метод, в просторечии называемый «взять профиль потолще».

В подобных ситуациях, когда техника испытывает значительные нагрузки, подобные решения малоэффективны. Кроме того, при самостоятельной сборке сложно предвидеть, какие детали возьмутся из каких транспортных средств, что напрямую влияет на распределение нагрузок.

Как следствие, существует риск того, что самодельная рама не справится с возникающими напряжениями. Неприятно будет, если поломка произойдет неподалеку от места проживания – тогда потребуется полная переборка машины, да ещё и её необходимо будет транспортировать. А вот в длительное путешествие на собранном самостоятельно внедорожнике, особенно в суровых условиях окружающей среды, рисковать не стоит.

Не менее важен вопрос проверки качества используемого материала. У индивидуального мастера нет доступа к оборудованию для отбраковки бракованной продукции, которым оснащены крупные производства.

К тому же, приобретая металл в магазине, нельзя быть уверенным в его источнике, и поэтому готовая конструкция может получиться различной по своим характеристикам прочности.

Наконец, ручная сварка, которая используется в условиях небольших мастерских, по определению не позволяет гарантировать качество соединений, обеспечиваемое промышленной сварочной автоматикой. А между тем сварные швы — это зона особого риска.

Все вышеизложенное объясняет, почему даже самые небольшие самодельные вездеходы часто собирают на базе шарнирно-сочлененной рамы. Однако принципиально это проблему не решает, да и сама такая конструкция — очевидный минус.

В отличие от гаражных самоделок, ходовая часть снегоболотоходов «СЕВЕР» построена на базе цельносварной стальной рамы, спроектированной конструкторами предприятия для каждой из базовых платформ и изготовленной в заводских условиях из высококачественного металла от проверенных поставщиков с применением современных технологий промышленной сварки.

Благодаря надежности и качеству рамы все вездеходы «СЕВЕР» имеют значительную длину колесной базы: 3,18 и 3,5 м у моделей 4х4 и 5,18 м у платформы 6х6.

Большая колесная база в комбинации со сниженным центром тяжести обеспечивают высокую устойчивость и возможность без проблем преодолевать склоны до 28°.

Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно - фото 2 от автора Пользователь в Бортжурнале

Ходовая и трансмиссия

На вездеходах «Егерь» (младшая модель 4х4) установлены раздаточные коробки Hyundai и Land Cruiser 80, а также мосты «Дакар» собственного производства компании: это усовершенствованный вариант на базе моста Land Cruiser 80 с усиленными редукторами и полуосями, модернизированной тормозной системой и более надежной пылевлагозащитой передних поворотных кулаков.

На СБХ «Турист» и «Профи» использованы раздатки Land Cruiser 80 и Foton и более мощные мосты от ГАЗ-66.

На моделях платформы 6х6 («Профи-Макс», «Пикап-Макс», «Пикап-Макс» и «Профи-Макс-Тягач») — раздатки Foton и мосты ГАЗ-66 с редукторами от ЗИЛ-131: это тоже оригинальная разработка компании.

Блокируемые межосевой и межколесные дифференциалы в редукторах каждой из осей обеспечивают повышенную проходимость на сильно пересеченной местности, вязких и болотистых грунтах.

К раме передние и задние мосты СБХ «СЕВЕР» 4х4 крепятся посредством независимой трапециевидной рычажно-пружинной подвески, причем спереди для повышения комфорта водителя и пассажиров на всех моделях установлены сдвоенные амортизаторы. А вот на двухосных задних тележках моделей 6х6 использована инновационная рессорно-балансирная подвеска оригинальной конструкции. Благодаря этим решениям вездеходы «Север» отличаются высокой устойчивостью и уверенно держат даже экстремальный боковой крен.

Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно - фото 3 от автора Пользователь в Бортжурнале

Шины

На что только не ставят самодельные вездеходы: от автомобильных и тракторных колес разного калибра до «пневматиков» — шин сверхнизкого давления. Их безусловное достоинство — хорошая проходимость по пересеченной местности, слабым и вязким грунтам, а также по болотам. К недостаткам на форумах «самоделок» обычно относят:

- снижение устойчивости машины за счет смещения вверх центра тяжести;
- быстрый износ резины на твердых грунтах;
- необходимость использовать разный протектор для разных грунтов;
- невозможность передвижения по дорогам общего пользования из-за ширины колес, выходящей за пределы допустимых габаритов.

Однако у вездеходов промышленного производства, таких как «СЕВЕР», подобных проблем нет:

- Изготовленные из алюминиевого сплава облегченные диски, топливный бак и кузов со смещенным вниз центром тяжести компенсируют увеличенную высоту машины и обеспечивают ей высокую устойчивость;
- Бескамерным шинам из карьерной резины с уникальным рисунком протектора повышенной проходимости не страшны ни твердые грунты, ни асфальт;

Система управления давлением в шинах позволяет на ходу, прямо из кабины, менять площадь пятна контакта при смене ландшафта и обеспечивает уверенную проходимость на грунтах любого типа;

Все модели снегоболотоходов «СЕВЕР» сконструированы так, что несмотря на размеры колес (1600 х 650 мм) они вписываются в пределы допустимых габаритов и могут самостоятельно перемещаться по дорогам общего пользования без специального разрешения.

Для этой же цели вездеходы «Север» оборудованы габаритными огнями, поворотниками и стоп-сигналами, а также площадками для крепления номера.

Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно - фото 4 от автора Пользователь в Бортжурнале

К этому стоит добавить, что благодаря большому водоизмещению шин вездеходы «СЕВЕР» обладают положительной плавучестью даже с частичной загрузкой и способны преодолевать небольшие водные преграды. А чтобы шины не потерялись в болоте, колесные диски оборудованы замками типа beadlock.

Конечно, идеальных машин не бывает, но лучшие из них являются результатом стремления к идеалу. На практике это означает, что конструкция транспортного средства должна быть сбалансированной, как в этом можно было убедиться на примере различных модификаций «СЕВЕР».

Даже незначительное изменение конструкции, например геометрии рамы или кузова, габаритов колесной базы, компоновки или комплектации шасси в конечном итоге существенно влияет на ходовые качества, проходимость, грузоподъемность и безопасность транспортного средства.

Поэтому при любых изменениях в проекте инженерам приходится каждый раз «пересчитывать» всю конструкцию,. И все равно возникают ошибки: в истории автомобилестроения немало примеров, когда в результате «косметических» модификаций серьезно страдали ходовые качества автомобилей.

Наиболее современные технологии проектирования основаны на использовании т. н. PLM-систем. В основе PLM (product lifecycle management, управление жизненным циклом продукции) лежит использование особой математической модели, фактически — цифрового двойника будущей машины.

Она позволяет конструкторам не просто увидеть, как отразится модификация одной детали на работе всех остальных, но и проследить, какие изменения это вызовет через год, пять или десять лет эксплуатации транспортного средства, вплоть до его полного списания.

Технологии PLM — это принципиально новый подход к проектированию, который позволяет создавать почти идеально сбалансированные конструкции. Пока что это редкость, такие методы сегодня используют далеко не все производители, но Красноярский амфибийный завод «Север» — в их числе.

Как строят амфибии и почему не стоит это делать самостоятельно - фото 5 от автора Пользователь в Бортжурнале

Несколько слов в заключение
Ко всему сказанному стоит добавить, что вездеход, построенный самостоятельно или в единственном экземпляре по индивидуальному заказу, — это всегда лотерея, ведь никому не известно, как он себя поведет в полевых условиях.

В отличие от серийных машин «Север-Трак», которые проходят многочисленные ходовые испытания, в том числе в экстремальных условиях.

Например совсем недавно наши снегоболотоходы участвовали в экспедиции МЧС по Чукотке “Безопасная Арктика”, пройдя своим ходом более 7500 км до места старта и еще около 2500 км тяжелого маршрута в условиях полярной зимы. Благодаря таким испытаниям техника «СЕВЕР» непрерывно совершенствуется и становится еще более надежной.

Не менее важный фактор выбора — наличие стандартных регламентов технического обслуживания, осуществляемого сетью сервисных партнеров по всей территории страны, включая отдаленные и труднодоступные регионы.

Наконец, широкий выбор различных вариантов исполнения (включая специальный арктический), премиальная отделка и оснащение комфортабельного салона, а также богатая комплектация машин удовлетворят самого взыскательного заказчика!