Техника - молодёжи 1967-01, страница 23

Другой путь'— увеличение числа колес. Восьмиколесные машины сейчас никого не удивляют, а с появлением сочлененных конструкций число колес даже выросло до десяти. Однако для многоосных полноприводных автомобилей высокой проходимости понадобились очень сложные трансмиссии. Достаточно сказать, что для автомобиля 8X8 нужны по крайней мере три раздаточные коробки, 5—7 межосевых и межколесных дифференциалов, 12—16 редукторов и несколько десятков карданных валов. Следовательно, увеличение числа колес, с одной стороны, крайне усложняет трансмиссию и конструкцию машины в целом, а с другой — не исправляет органического недостатка колесного движителя — малой площади контакта с грунтом (она ке превышает 17% от площади проекции машины на грунт).

Кроме того, в непосредственном контакте с грунтом даже при сниженном давлении воздуха в шинах обычно находится не больше 16% окружности колеса. Остальные 84% вообще не участвуют в образовании опорной и тяговой поверхностей. Правда, иногда пытаются обойти этот недостаток за счет применения некруглых (квадратных, трехгранных, овальных) колес. Однако из стадии эксперимента эти попытки не вышли.

Достоинство колесного движителя — его долговечность. Действительно, изготовленные из силиконовых каучуков покрышки современных автомобилей выдерживают 100— 200 тыс. км пробега. Но это по дорогам. А по бездорожью? Тут гарантийный срок службы шкны падает раз в десять, а при пониженном давлении в шинах и того больше. При движении по твердой дороге эффективность жесткого колеса очень высока и его кпд приближается к 100%. А мягкая шкна низкого давления на обычном грунте «съедает» до 30% мощности! Но и это еще не все. Современная широкопрофильная шина с высокими грунтозацепами настолько разрушает слабый грунт, что движение колесных машин становится практически невозможным.

Можно наметить такую область применения колесных машин: искусственные дороги или естественные плотные грунты, обладающие достаточной несущей способностью. Как ни странно, сюда же относятся и пустыни. Оказалось, что пески лучше всего преодолевать с помощью движителя с большим удельным давлением и определенной длиной опорной поверхности. Опыт французской фирмы «Берлиё», успешно применяющей в Сахаре трехосные большегрузные автомобили с шкнамк большого диаметра, подтверждает это.

ГУСЕНИЦА

ТТлощадь контакта гусеничного движи--"теля намного (в 3,5 раза) выше, чем максимальная, теоретически возможная площадь контакта колесных машин. Но вот по эффективности гусеница значительно уступает колесу — так еще недавно утверждали многие конструкторы, основываясь на результатах сравнительных испытаний. Ведь гусеницы обычно собираются из тяжелых стальных траков, шарнирно соединенных между собой. На перематывание тяжелой цепи и на преодоление трения в шарнирных траках расходуется не менее 10% мощности двигателя. Причем с увеличением скорости движения потерн возрастают настолько, что гусеничные машины редко движутся быстрее 70 км/час. Мнение о неэффективности гусеничных машин было настолько распространено, что конструкторы сосредоточили все свое внимание на совершенствовании колесного движителя, тем более что тут можно было широко использовать достижения коммерческого автомобилестроения.

В результате проходимость колесных маший за последние годы значительно возросла к во многих случаях стала приближаться к проходимости гусеничных. Но оказалось, что чем ближе проходимость колесных и гусеничных машин, тем меньше разница в эффективности их движителей. При равных условиях нагрузок и бездорожья потери в обоих типах движителей мало чем отличаются друг от друга.

Об этом мы когда-то писали

ЭСКАЛАТОР МОСКОВСКОГО МЕТРО

Когда было решено изготовить шесть эскалаторов (движущихся лестниц) для московского метрополитена в пределах Союза, представители иностранных фирм — Отис, Флор и др., претендовавшие на получение »того заказа, усомнились в том, что мы сможем освоить это еще и за границей новое депо. Однако завод подъемных сооружений блестяще выполнил поставленную перед ним задачу, выпустив первый советский эскалатор, по качеству не уступающий лучшим заграничным образцам. Сконструированный группой молодых инженеров и построенный на советском заводе целиком из советских материалов, »тот эскалатор является лучшим показателем роста нашей техники.

«ТМ» №1, 1934 год

Это обстоятельство, подтвержденное данными механики системы «грунт — машина», полностью реабилитировало гусеничный движитель. Инженеры разработали более совершенные конструкции гусениц — с разнесенными траками, ленточные, пневматические, показавшие высокую работоспособность и долговечность. Кстати, они более надежны, чем колесный движитель.

Итак, рекомендуемая область применения гусеничных движителей — бездорожье, грязь, снега, болота.

И колесные и гусеничные машины в последнее время стали делать сочлененными. Оказалось, что соединение нескольких машин в поеэд (или, наоборот, разделение одной машины на несколько секций) позволяет существенно повысить как проходимость, так и грузоподъемность.

ВОЗДУШНАЯ ПОДУШКА

■ I ринцип действия третьего типа движителя — воздушной по--*-*-цушки очень прост. Между днищем машины и грунтом нагнетается воздух, образующий прослойку (подушку), которая приподнимает машину и уменьшает силы сопротивления движению до минимума.

Казалось бы, аппарат на воздушной подушке (АВП) — идеальный движитель. Ведь практически вся площадь проекции машины на грунт — опорная. Увы, это единственное достоинство АВП. Рассмотрим второе свойство движителя — создание тягового усилия. АВП движется под действием отклоняющейся части подпорной струи или воздушных винтов. Поэтому удельная тяга (отношение силы тяги к весу машины) очень мала. Сравнительно небольшие подъемы для АВП непреодолимы, время разгона велико. Радиусы поворота этих машин слишком большие, а торможение воздушными винтами малоэффективно.

Но главный недостаток АВП — чрезвычайно низкая экономичность движителя. Чтобы приподнять машину над грунтом, необходимо нагнетать под ее днище огромные массы воздуха, а для этого нужны огромные мощности. В современных АВП удельная мощность (отношение мощности двигателя к весу машины) составляет 100—300 л. с./т, что в 8—10 раз больше, чем у остальных наземных машин. Соответственно этому увеличивается и расход горючего. Толщина воздушной подушкк невелика —10—30 см. Это объясняется тем, что расход мощности на образование воздушной подушки растет пропорционально четвертой степени высоты парения.

Вентиляторы АВП при работе действуют подобно пылесосу, засасывая массу пыли, траву, щепкк к другой мусор.

Вот почему область применения АВП пока не распространяется дальше водных просторов.

Вездеходы рассчитаны для движения по всем грунтам, встречающимся на нашей планете. Отсюда огромное разнообразие их конструкций. Мы уже не говорим о том, что, кроме трех основных движителей, спроектированы многие другие — шнековые, шагающие, вибрационные и т. д., по которым ведутся исследования. К сожалению, они пока еще не получили широкого распространения.

Такое разнообразие вездеходов, с одной стороны, позволяет для каждого случая выбрать наиболее оптимальный вариант машины, но с другой, как это ни покажется странным, говорит о том, что в области разработки вездеходов сделано еще очень мало. Для вездехода, который полностью оправдывал бы свое название, нужен движитель с изменяемой гибкой конструкцией — размеры и конфигурация ее должны плавно изменяться в зависимости от грунта. По своему выполнению эта задача труднее и сложнее, чем, например, достижение Луны, Венеры или Марса. Можно надеяться, что тщательное и си-. стематическое наблюдение за состоянием грунтов, такое же, как, например, изучение воздушного простора в интересах летчиков, а морей и океанов — в интересах моряков, в какой-то мере приблизит ее решение.

19