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TRANSPORTE PERSONAL: TERRESTRE, ACUÁTICO, AÉREO
Carro de planeo. transporte personal
Directorio / Transporte personal: terrestre, acuático, aéreo Miradas curiosas acompañan a esta tripulación a todas partes. Y no es de extrañar: parece demasiado inusual en la avalancha de automóviles ... un bote sobre ruedas. Estamos hablando de un vehículo que hasta ahora existe en una sola copia: un anfibio "Tritón" deslizante. Fue construido por un hombre que, al parecer, está muy lejos de la tecnología. DT Kudryachnov no es un diseñador, sino un músico profesional que trabajó durante mucho tiempo en el Teatro Musical Académico de Moscú que lleva el nombre de K.S. Stanislavsky y V.I. Nemirovich-Danchenno. Sin embargo, Dmitry Trofimovich mostró el talento de un ingeniero e inventor, inusual para su profesión, para resolver una tarea muy difícil: hacer que un automóvil de tamaño completo no solo flote, sino también planifique (y, si lo desea, transforme por completo en un barco "limpio"). Tan aparecieron suspensiones de ruedas originales con bisagras de liberación rápida, un mecanismo de dirección inusual y conectores paradójicos del sistema de frenos hidráulicos "secos", que no se habían visto antes en la tecnología de transporte.
Las pruebas de mar confirmaron la operatividad y confiabilidad de todos los sistemas y unidades del anfibio. La opinión experta positiva del especialista de NAMI sirvió de base para el registro de "Triton" en la policía de tránsito. A su vez, la Inspección Estatal de Pequeñas Embarcaciones (GIMS) le permitió navegar en todas las vías navegables interiores de categoría "L" y "R". Desde entonces, el anfibio ha servido fielmente a su dueño durante el último año. Hubo informes sobre Tritón en la prensa electrónica e impresa. Sin embargo, la publicación actual es la más completa. Revela la lógica de la búsqueda de soluciones técnicas originales que permitieron crear un vehículo que es equivalente en términos de sus propiedades operativas a una lata en tierra y en agua. Junto a una descripción detallada, también se presenta un extenso material gráfico, que dará a los lectores interesados y, posiblemente, a los seguidores no solo una idea de la esencia del D.T. Kudryachnov, sino también, quizás, un impulso para resolver sus propios problemas técnicos.
especificaciones:
La sorpresa, como sabéis, es el principio de toda filosofía. Para mí también, todo comenzó con la eliminación, o mejor dicho, con la pregunta: ¿el automóvil anfibio seguirá siendo para siempre un vehículo inferior? Durante casi cien años ha estado acompañada de dos "marcas de nacimiento": la baja velocidad en el agua y el incumplimiento de los requisitos de seguridad de la navegación (bajo francobordo, poca maniobrabilidad, nula navegabilidad). Como resultado, la inspección del agua prohibió su operación al igual que las embarcaciones de un solo propósito. ¿Qué pasa? ¿Qué impide que un anfibio con ruedas sea una lancha rápida en el agua? Resultó mucho. En primer lugar, el diseño automotriz habitual. Nago debe ser abandonado. A diferencia de un automóvil flotante, que tiene una velocidad de 7-9 km / h en el agua incluso con un cuerpo de fábrica, el casco de un anfibio real debe cumplir con las condiciones del nuevo "hábitat", es decir, repetir sin concesiones los contornos de el fondo de una lancha rápida. La arquitectura de la parte de la superficie puede ser casi cualquiera, pero nuevamente, teniendo en cuenta las peculiaridades de la operación en el agua. Así, por ejemplo, es deseable una cubierta de baja pendiente, común en la construcción de barcos, ya que es un lugar de trabajo al amarrar, amarrar a un muelle o acercarse a una costa no equipada. Más. Nada debe interferir con el planeo del casco. Todo el chasis del automóvil (ruedas, elementos del mecanismo de dirección y transmisión) debe retirarse completamente del agua. Los compromisos están excluidos aquí. Cualquier carenado, pantalla o precarga parcial de las ruedas agregará una velocidad de no más de 2-3 km / h, y el anfibio seguirá siendo flotante, pero - un automóvil. Y el último. Si para un automóvil, incluso un exceso significativo de la capacidad de carga recomendada tiene poco efecto en su rendimiento de conducción, entonces, para un anfibio, la implementación del modo de planeo requiere una coordinación estricta de su peso total con la potencia del motor. Hay un umbral que es inaceptable cruzar: si el valor de la carga específica en el motor es más que crítico, el anfibio deja de deslizarse. En nuestro caso, este umbral es de 22 kg/hp, y debido a las condiciones de funcionamiento particularmente difíciles del motor sobre el agua, solo se tiene en cuenta el 80% de su potencia nominal. Las estimaciones preliminares mostraron que, de acuerdo con los requisitos hidrodinámicos y las condiciones de habitabilidad, las dimensiones generales del casco Triton no podrían ser inferiores al tipo de “embarcación mínima con motor de automóvil” que se ha desarrollado en la construcción de embarcaciones, de unos 5 m de largo y 2 m de ancho. El relleno de un automóvil en 300 kg excederá el peso de un bote con camarote de tamaño comparable (1000 kg). Por lo tanto, con un desplazamiento total de 1 kg, era posible utilizar el motor GAZ-300 con una limitación de hasta el 21% de la potencia nominal. La carga específica resultante es de 80 kg/hp. no superó los límites que limitan la posibilidad de planeo. Así se explican las características de diseño y la disposición del Triton. viviendas Los contornos del casco de barbilla afilada con un ligero ensanchamiento de los costados tienen un punto muerto moderado (5% en el espejo de popa). Los lados en los lugares de las suspensiones de las ruedas son verticales. Las ramas de proa de los marcos recibieron un colapso muy grande, lo que permitió obtener una cubierta espaciosa, casi rectangular en planta. Observo que en el cuadro teórico (y en la tabla de ordenadas espaciales) no se muestran por simplicidad los parasalpicaduras cigomáticos, las secciones verticales de los costados en la zona de las suspensiones y la caída de los marcos de proa. Estructuralmente, el cuerpo anfibio es de carga. Más precisamente, se utiliza su variedad: el fondo del cojinete, cuya parte inferior es una plataforma sólida en forma de caja, que consta de espacios de compartimentos. El conjunto de potencia del casco se realiza según el esquema longitudinal-transversal utilizando roble y pino. Los marcos se ensamblan sobre las rodillas en ambos lados. Los toptimbers tienen una sección variable con ensanchamiento hacia el pómulo. Las vigas longitudinales y las láminas de revestimiento (contrachapado de aviones de varios espesores) se unen "en el bigote". El cuerpo está cubierto con fibra de vidrio en el exterior. Todas las conexiones se realizan con adhesivo epoxi con tornillos de presión o abrazaderas. Hardware utilizado sólo galvanizado o cadmio. Las superficies internas del cuerpo están recubiertas con barniz epoxi. Su insumergibilidad se asegura sellando el pique de proa y secciones del fondo de apoyo. La inclinación del travesaño está coordinada con el ángulo de instalación del chorro de agua y es igual a 6 grados con respecto a la vertical. Se monta una pasarela rígida en el espejo de popa: es conveniente en el agua y en la tierra y al mismo tiempo sirve como una cerca para los radiadores, un silenciador y un complejo de dirección inversa de un cañón de agua. El casco está completamente cerrado, sin cabina ni inundaciones laterales (secciones de cubierta estrechas a lo largo del costado). En lugar de ellos, un pasaje central a lo largo del eje del anfibio. Con el techo abierto, conecta las secciones de proa y popa de la cubierta. Para hacer esto, la hoja central del parabrisas se pliega hacia abajo, y los paneles de la puerta trasera y el techo se pliegan en un paquete compacto y se unen al lado derecho. Dado que había que colgar del casco una masa de unidades y conjuntos "innecesarios" para el roce habitual, el problema de la reducción de peso se planteó especialmente agudo. En todas las etapas del trabajo, tanto la elección de los materiales utilizados como las dimensiones y secciones de las piezas fueron cuidadosamente fundamentadas.
Mesa de ordenadas de plástico
Una reserva importante para la reducción de peso fue el uso polivalente de elementos estructurales, sujetos a su posición relativa racional. Por ejemplo, los largueros verticales del fondo de apoyo también sirven como paredes de los armarios; ellos, al estar reforzados en la popa, forman la base de la fundación del submotor. Los diferentes tamaños de espaciado (400, 550, 600 mm) no solo están estrictamente ligados a la disposición del espacio interno, sino que también eliminan la duplicación del conjunto transversal, ya que es consistente con las dimensiones de montaje de las unidades del chasis. Las unidades de soporte de la suspensión de las ruedas están soportadas por dos pares de marcos reforzados, y dos pilares en los lados del pasillo central descargan parcialmente el conjunto de energía del techo y al mismo tiempo sirven como soporte para el mástil del equipo de navegación adicional. Cabaña El rechazo de los potopchins a bordo permitió expandir la cabina de lado a lado, lo que aumentó significativamente su volumen útil. El espacio interior se divide condicionalmente en dos partes: un tubo rodante, cuyo límite son los respaldos de los asientos delanteros y los cojines, y un salón con una cocina ubicada en la popa y un armario. Los asientos delanteros, el del conductor y el del navegador, tienen un marco de duraluminio no separable y se pueden instalar en dos niveles con una diferencia de altura de 400 mm. La posición inferior es normal: "automóvil"; la parte superior se usa solo en el agua para mejorar la visibilidad en condiciones de navegación difíciles. Para esto, se hicieron escotillas sobre los asientos. Sus cubiertas se inclinan hacia atrás y los parasoles, levantados, protegen la cara del conductor del flujo de aire que se aproxima, que es muy significativo a una velocidad de 40-50 km / h. Seis asientos en la cabina están ubicados a los lados de los casilleros; cuatro de ellos están articulados y se transforman fácilmente en un asiento doble de tamaño completo en el casco. Para aligerar el peso, todos los asientos están fabricados con planchas de espuma de PVC-1 de 50 mm de espesor, recubiertas de gomaespuma y revestidas con polipiel. El equipo y los suministros de alimentos se almacenan en doce casilleros y un baúl grande en el pique de proa (sobre el tanque de gasolina). Además, hay bolsillos laterales y una bolsa de navegante para mapas de ruta, binoculares, equipo de fotografía y película y objetos pequeños. La ventilación interior es natural: a través de escotillas, puertas y paneles de techo entreabiertos o completamente abiertos en cualquier combinación sobre el pasillo central. Algunas palabras sobre la cocina. De hecho, es como si no estuviera en la cabina, porque cuando la mesa se empuja hacia el nicho, se cierra y parece un armario ubicado enfrente. Sin embargo, hay espacio suficiente para dos "Bumblebees", un fregadero extraíble con un grifo del depósito de agua potable y todos los utensilios de cocina. En los nichos de la puerta volumétrica se almacenan termos, platitos, especias, té, café, azúcar. central eléctrica El motor GAZ-21, una caja de cambios con diferencial de Zaporozhets y una caja de cambios de fabricación propia son una sola unidad de potencia. Está montado sobre cinco almohadillas de goma cerca del espejo de popa, encima del jet. Con esta disposición, la longitud del compartimiento del motor se reduce extremadamente. El acceso al trinquete del cigüeñal se realiza a través de un orificio en el espejo de popa, cubierto por una cubierta accionada por resorte con un sello. El sistema de refrigeración del motor es de doble circuito. Su ubicación en popa requirió una serie de adiciones: se instaló una cubierta de guía para un flujo de aire más intenso del radiador de agua; el impulsor del ventilador estándar de cuatro palas fue reemplazado por uno ligero de seis palas girado en la dirección opuesta; Además, se instaló un enfriador de aceite de GAZ-51. El aire entra en ellos a través de un conducto de cubierta separado y en parte a través de un amplio espacio entre el espejo de popa y la carcasa del ventilador.
Cuando el chorro de agua está a flote, el segundo se conecta automáticamente: un circuito de refrigeración externo, que consiste en un intercambiador de calor de agua incrustado en la línea entre el radiador y la bomba de agua. El agua del exterior también ingresa al serpentín de enfriamiento de aceite en el cárter del motor y en la camisa de la caja de cambios. El colector de gases de escape, encerrado en una carcasa liviana, se enfría en tierra y en agua mediante un ventilador eléctrico centrífugo de dos velocidades, cuyo control está interbloqueado con el pedal del "gas". Cuando el motor se calienta, el ventilador está apagado. A velocidades medias, se enciende a baja velocidad y a altas velocidades (más de 2500 rpm), a alta velocidad. Los gases de escape se descargan al exterior a través de un tubo que tiene un espaciador de compensación frente al espejo de popa, un fuelle que absorbe las vibraciones del motor. Detrás del espejo de popa hay un silenciador fijado rígidamente debajo del escalón inferior de la escalera. El aire ingresa al compartimiento del motor a través de tomas de aire ubicadas a ambos lados de la cabina. Se envía a través de las tuberías del barco al motor y la caja de cambios y luego se descarga a través de rejillas especiales en el espejo de popa. Se utiliza un reductor de engranajes para transferir energía al chorro de agua y la caja de engranajes. Su relación de transmisión es 19:18. Engranajes rectos con módulo de 3 mm y tratamiento térmico hasta 48-52 H1ChS. El ruido de tales engranajes, en comparación con los engranajes helicoidales, es mayor (de 8 a 10 dB), sin embargo, su uso permitió reducir las dimensiones y el peso de la caja de cambios. (Más tarde, los engranajes todavía se reemplazaron con engranajes helicoidales, aunque no fue fácil introducirlos en la caja anterior). La carcasa de la caja de cambios está soldada. Todos los agujeros y asientos se procesaron en una máquina perforadora. Una camisa de refrigeración por agua está soldada en las paredes laterales y en la parte inferior de la caja de cambios. El mando de la caja de cambios se lleva al sector "chorro - punto muerto - ruedas", situado a la derecha del conductor, junto a la palanca de cambios. Aquí está el mango para invertir el cañón de agua. Se introdujo un "pantógrafo" en la línea de control de la caja de cambios, una especie de enlace intermedio, que es necesario porque el eje de control que pasa debajo de las placas y la barra deslizante de la caja de cambios están a diferentes alturas. Cañón de agua La unidad de propulsión a chorro Triton está fabricada en acero inoxidable. Basado en el diseño descrito en la revista "Barcos y Yates" No. 11 y 25. Eso sí, con importantes "cambios: ampliado entrada de conducto; trampilla de inspección instalada; carenado de la aleta de dirección alargado; en la parte removible (en la rosca) del carenado hay cojinetes y sellos del soporte del eje trasero; las secciones transversales de las palas del rotor y las paletas de enderezamiento se reducen a la mitad; el espacio entre la carcasa y las palas del rotor es de 0,4 mm; el complejo de dirección inversa se aligera significativamente. El conducto está soldado a partir de dos mitades simétricas, cuyo orificio ciego se aligeró significativamente debido a cortes longitudinales preliminares en la futura parte cilíndrica de la pieza en bruto. Las mitades, colocadas espalda con espalda y unidas con vendajes de alambre, se sueldan en una sola pasada. Esta tecnología, en mi opinión, da la menor distorsión de la geometría del conducto y reduce al máximo la longitud de las soldaduras. Tren de aterrizaje Dado que ambas disposiciones de suspensión de las ruedas no eran adecuadas para el Triton, tuve que fabricar de forma independiente suspensiones independientes de una sola palanca de una estructura soldada con los ángulos de instalación del perno rey, la inclinación de las ruedas delanteras y el ángulo de convergencia de las ruedas traseras incrustados en incluso durante la fabricación. El ángulo de convergencia de las ruedas delanteras está regulado por un enlace transversal dentro de la carcasa. Los ejes de las palancas de todas las suspensiones son huecos, de gran tamaño. Están fabricados de tal forma que en las delanteras las barras de dirección laterales se mueven libremente, y en las traseras se colocan juntas universales, ruedas dentadas y rodamientos con alojamientos excéntricos que regulan la tensión de las cadenas. Cuando se instala en un anfibio, los brazos de suspensión se insertan en los casquillos de soporte con bujes de nailon presionados en ellos y se giran a la posición de trabajo. Estos conjuntos son juntas giratorias de liberación rápida que se asemejan a una bayoneta. Pero si, con una conexión de bayoneta convencional, las partes están inmóviles fijas entre sí, entonces los ejes de los brazos de suspensión Triton tienen libertad radial en el sector de una pieza hasta 170 grados, que es más que suficiente para el ciclo oscilatorio. de su funcionamiento, y para levantar las ruedas fuera del agua a una altura superior a la línea de flotación. Los resortes y los amortiguadores hidráulicos son los mismos para ambos pares de suspensiones, del automóvil ZAZ-968. Los soportes superiores de los resortes y los amortiguadores son trampas especiales, en las que las zapatas de los resortes se deslizan a lo largo de las guías y encajan en su lugar con pasadores. En el agua, las suspensiones con ruedas se elevan a los lados mediante un cabrestante de cable. Así, “Tritón”, a diferencia de otros anfibios, puede mantenerse a flote por un tiempo ilimitado, ya que todas las unidades del tren de aterrizaje no se corroen ni crecen algas y están listas para usarse en tierra en cualquier momento. Control de dirección Hecho sobre la base del mecanismo correspondiente "Zaporozhets". Es cierto, con adiciones significativas debido al uso de un esquema de accionamiento de dirección fundamentalmente diferente, cuya esencia es combinar el eje longitudinal de las barras laterales con el eje oscilante de los brazos de suspensión y transferir fuerzas a los muñones de dirección a través de las campanas. , apoyado en los brazos de suspensión. De esta forma, cada suspensión con resorte, amortiguador y elementos de dirección es un solo bloque de montaje que no requiere ningún ajuste cuando se instala en la carrocería. Ninematina de este esquema, a diferencia de todos los otros esquemas de conducción de un automóvil, le permite elevarlos libremente y sin violar los ángulos de montaje de las ruedas a una altura inusual: 700 mm. El eje del mecanismo de dirección tiene un dispositivo con un embrague de leva, que incluye un tambor de accionamiento por cable de las puertas del cañón de agua o un mecanismo de control de rueda. Todas las comunicaciones para el control remoto del motor, la caja de cambios, la caja de cambios, el jet reverser, así como los cables del freno de mano y del velocímetro pasan por debajo del habitáculo. Трансмиссия Los semiejes con cardanes conectados a los ejes de los piñones de transmisión por cadena van a los lados en la región de los soportes de la suspensión trasera de la caja de cambios, las cadenas de casquillos y rodillos (hay dos de ellos para cada gato) funcionan dentro de las palancas tubulares selladas de la suspensión trasera en baño de aceite. Su tensión se ajusta girando los alojamientos de cojinetes excéntricos. La distribución favorable del peso del "Tritón" sobre las ruedas se logra debido a la inclinación de las suspensiones delantera y trasera. Esto también brinda una conducción suave, ya que las suspensiones experimentan cargas menos dinámicas en los baches del camino. Sistema de frenos Aquí, también, el sistema de frenos Zaporozhets se usó por completo: un accionamiento de pie hidráulico separado para las ruedas delanteras y traseras, y un accionamiento manual por cable (estacionamiento) solo para la parte trasera. Para simplificar la instalación o el desmontaje de las suspensiones en el sistema hidráulico, utilicé otra conexión rápida: un conector "seco" de la línea hidráulica, que le permite conectar o desconectar las mangueras de freno sin pérdida de líquido de frenos y sin el posterior funcionamiento laborioso del sistema. sistema entero. Hay cuatro conectores de este tipo en el Triton. Cada uno de ellos consta de dos hemisferios cubiertos con membranas elásticas: a bordo (termina con la tubería de la carretera interna) y el retorno (consumible), fijado al final de la tubería de la rueda. Los contadores de a bordo se presionan con tuercas de unión. Cuando presiona el pedal del freno, ambas membranas se deforman, exprimiendo el líquido del hemisferio consumible hacia el cilindro hidráulico de trabajo de la rueda: se produce el frenado. El volumen de la semiesfera consumible es 3,5 veces el volumen utilizado en los cilindros hidráulicos de trabajo, por lo que se compensarán las pérdidas operativas. En ausencia de líquido de frenos en cualquier hemisferio (o incluso en los cuatro), el sistema de frenos no falla: cuando presiona el pedal, bajo la acción de la presión en la línea, las membranas se rompen y el líquido de frenos, libremente fluyendo desde la línea interior a la exterior, hace su trabajo como en un sistema hidráulico normal del vehículo. Equipo electrico Es completamente automóvil, aunque la señalización luminosa se realiza según dos esquemas con interruptor "tierra" - "agua". Los faros también se dejan en el esquema de "agua" para usarlos al acercarse a la orilla en la oscuridad. Los indicadores de dirección delanteros también funcionan como luces de avance. Ambos circuitos están equipados con interruptores de tierra. Los faros, las luces laterales y las luces distintivas están "empotrados" en nichos a lo largo de los bordes de las extensiones de la cubierta y están bien protegidos por secciones sobresalientes de la cubierta de proa. Los indicadores habituales del modo de funcionamiento del motor se complementan con un tacómetro electrónico y un "velocímetro de agua", que se utiliza como manómetro con una escala recalibrada en kilómetros. También es posible controlar la temperatura del aceite en el motor. Para hacer esto, el sensor TM-101, instalado en el cárter de aceite, se conecta de vez en cuando con un interruptor de palanca de deuhposición en el panel de instrumentos al dispositivo indicador de temperatura del agua. Los botones para el control manual del "gas" y el amortiguador de aire del carburador también se muestran en el escudo. Gracias a las "complicaciones" enumeradas con las que está equipado el anfibio (conexiones de desmontaje rápido, etc.), es extremadamente fácil convertirlo en un barco "limpio". Quitando las suspensiones, por ejemplo, se pueden remolcar esquiadores acuáticos o llevar a bordo dos pasajeros más o un suministro adicional de combustible, producto, equipo, ya que sin suspensiones la capacidad de carga (desplazamiento) de un anfibio aumenta en 170 kg. Para ello, basta con desatornillar las cuatro tuercas de unión de los conectores "secos", desconectar las varillas laterales de las palancas pendulares y desclavar los extremos exteriores de los cables del freno de mano. Realizamos una operación tan simple casi siempre que vamos al mar de Moscú durante un mes y medio en el verano. Autor: D.Kudryachkov
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