Как строят амфибии и почему не стоит тратить время на самодельный вездеход

В России набирает популярность новое увлечение — строительство самодельных болотоходов и снегоболотоходов. По всей стране, в гаражах и на дачах, на приусадебных участках и в автомастерских, многочисленные умельцы собирают из готовых узлов и самодельных деталей вездеходы для личного пользования, а порой и на продажу. Кто-то подходит к этому серьезно: проектирует, выполняет расчеты. Но основная масса любителей использует готовые решения из интернета или вообще действует по наитию. На практике это приводит к весьма неоднозначным результатам.

Детальный разбор процесса строительства вездехода и сопряженных с этим проблем, неразрешимых в условиях гаражной мастерской или автосервиса, займет слишком много места и времени. Поэтому для примера рассмотрим изготовление  рамы — базовой конструкции машины, несложной и в то же время одной из наиболее ответственных.

Основа вездехода

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:

1. проектирование;
2. качество металла;
3. 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».

К сожалению, в условиях сложных динамических нагрузок это почти ничего не решает. К тому же самодельщики редко знают заранее, какие узлы от каких машин они будут использовать, а ведь от этого зависит конфигурация нагрузок. Поэтому всегда сохраняется опасность, что в какой-то момент кустарный конструктив рамы не выдержит напряжений. Полбеды, если это случится недалеко от дома: придется всего лишь пересобрать всю машину (которую еще надо как-то отбуксировать). Но в дальнюю дорогу на самодельном вездеходе лучше не отправляться, тем более в экстремальных климатических условиях.

Вопрос контроля качества металла тоже не праздный. Частник лишен инструментов выбраковки дефектного проката, которыми располагают промышленные предприятия. К тому же купленный в розницу металл может иметь разное происхождение, а значит сварная конструкция окажется неоднородной по прочностным свойствам.

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°.

Ходовая часть 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.

В базовой комплектации снегоболотоходы «СЕВЕРТРАК» оснащаются дизелем с МКПП:

Колеса, для которых нет препятствий

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.

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.

Как построить вездеход

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.

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!