КОМПОЗИТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ТЕХНИКА | ПРОИЗВОДСТВОГОРЯЧИЕ ШТУЧКИПока обычные зеваки рассматривали суперкар «Ламборгини-Авентадор» на подмостках Международного женевского автосалона, Дмитрий Федоров проник в секретные цехи итальянской фирмы, где рождается полностью углепластиковый монокок этой модели. Фото Александра Батыру и «Ламборгини».Штефан Винкельман, глава компании «Ламборгини», заявил: «Запредельная мак‑ симальная скорость, как и сверхмощность двигателя, для нас больше не является первоочередной целью». Эти слова поначалу вызвали шок. Но дальше он вполне четко описал дальнейшие приоритеты возглавляемой им компании: «Рекордную динамику и феноменальную управляемость суперкаров наш новый подход к кон‑ струированию не заденет. Поймите, 300 км/ч максимальной скорости – это для любого современного суперкара уже общепринятая норма, но где ее можно достичь? Только на гоночных треках и в течение очень короткого времени. Продолжать наращиватьмощность двигателей мы не будем из экологических соображений – «Лам‑ боргини», как и всем другим автомоби‑ лям, тоже нужно вписываться в нормы выброса СО2. Но выход есть – доби‑ ваться рекордного соотношения мощ‑ ности и массы автомобиля. Путь здесь один – широкомасштабное использова‑ ние углепластика. Болиды Формулы‑1 давно подтвердили: лучшего материала, сочетающего в себе прочность и лег‑ кость, нам не найти». Вот так, разом обрушив прежние ценности, г‑н Винкельман и подвел нас к главной цели визита на «Ламбор‑ гини». Отныне эта компания является единственной достаточно крупной автомобильной фирмой, имеющей в своей структуре подразделение дляразработки, тестирования и производ‑ ства деталей из углеволокна.РУКА ВАШИНГТОНАОсилить проект подобного масштаба в одиночку «Ламборгини» не смогла бы. Финансово (и в некоторой степени технологически) ей помог «Ауди», нынешний полноправный владелец итальянской фирмы в составе концерна «Фольксваген». С подбором мате‑ риалов, технологий и компьютерным симулированием крэш‑тестов карбо‑ новых элементов для нового флагмана, 700‑сильного «Авентадора», выручили американцы – Университет штата Вашингтон, известный своими исследо‑ ваниями в данном направлении. Опыт у этого заведения немалый – в основном154 За рулем 06/2011 благодаря совместной работе с «Боингом», который разворачивает выпуск «Дримлайнера», первого пассажирского самолета с фюзеляжем из композитных материалов. Авиастроители тоже поделились с итальянцами ноу-хау – методикой быстрого определения степени повреждения и оперативного ремонта углепластиковых конструкций. Ведь самолет с проблемным элементом зачастую нельзя отправить своим ходом на завод-изготовитель. «Боинг» создал институт «летающих докторов» – квалифицированных ремонтников с «волшебными чемоданчиками», в которых есть все необходимое для изучения характера повреждения и его устранения. Похожие ребята будут летать и к незадачливым клиентам «Ламборгини». Для сокращения времени прибытия организовали три точки дислокации карбоновых лекарей – в Италии, США и Австралии.Вашингтонский университет заодно взял на себя перспективные разработки углепластиковых технологий. И сосватал «Ламборгини» еще одного партнера, очень необычного, – лидера в мировом производстве аксессуаров для гольфа компанию «Кэллоуэй». Она делает клюшки для гольфа из углепластика методом горячей штамповки, используя заготовки карбонового волокна с совсем короткими нитями – от 2,5 до 5 см. Но благодаря их высокой плотности (более 200 тысяч волокон на квадратный сантиметр) наконечники клюшек получаются необычайно прочными. «Ламборгини» уже опробовала данную технологию на элементах кузова и подвески концепт-кара «Сесто Элементо». Получилось неплохо, но серийному производству должны предшествовать серьезные испытания. Суперкар не клюшка для гольфа, пускай даже сверхтехнологичная.И ПРОЖАРИВАЕМ НА МЕДЛЕННОМ ОГНЕА какие технологии уже используются при создании «Авентадора»? Сейчас применяют три во многом различающихся метода. Первый начинается с формования будущих элементов прессом. Заготовки из углеволокна приобретают форму подобно обычному листовому металлу, а затем помещаются в специальные кондукторы, где под контролем лазерных измерителей их соединяют вместе, причем с допуском не более 0,1 мм. Далее между элементами под небольшим давлением впрыскивается полимерная смола. Процесс завершается спеканием в тепловой камере. Ручного труда в этом процессе минимум, большинство операций возложено на автоматику. Дорогостоящие автоклавы также не нужны, поскольку нет необходимости поддерживать определенное давление.Набор «летающего доктора» легко умещается в чемоданчике и позволяет выполнять реставрацию поврежденного монокока не хуже, чем в заводских условиях.Пока метод горячей штамповки карбона не вышел из стадии экспериментов. Технологию отрабатывают в том числе на фирменных эмблемах.Формование деталей из углеволокна с предварительно впрыснутой термочувствительной смолой идет на карбоновых матрицах с помощью теплового пистолета.«Авентадор» без наружных панелей. Отлично видна углепластиковая капсула пассажирского отсека, к которой на алюминиевых подрамниках крепятся силовой агрегат и ходовая часть.За рулем 06/2011 155 | ПРОИЗВОДСТВО КОМПОЗИТНЫЕ ТЕХНОЛОГИИДетали, не требующие идеальной поверхности, предварительно формуются в прессе. Следующий способ – по сути, разновидность предыдущего. Разница лишь в том, что здесь слои углепластика перекрещиваются друг с другом – так формуются наиболее ответственные силовые детали, например стойки и усилители кузова. Радикально иной метод нужен для изготовления деталей с идеальной наружной поверхностью. В этом случае используют охлажденные заготовки углеволокна с предварительно впрыснутой термочувствительной смолой, вступающей в реакцию при повышении температуры. Такие элементы после ручного формования поверхности в матрице ламинируются пленкой. ПослеНарезание резьбы во вживленных в монокок алюминиевых соединительных панелях. Интересно, что уже изготовленные элементы часто служат исходной матрицей для последующих. Они даже запекаются вместе – так существенно сокращают время и затраты на промежуточные операции. Кульминационный момент – соединение нижней основы несущей конструкции с крышей. В итоге получается карбоновый монокок массой всего 147,5 кг. Алюминиевый каркас с углепластиковыми элементами «Мурсьелаго» весил на 30% больше – при меньшей в полтора раза жесткости. Кстати, предшественников «Авентадора» за девять лет сделали 4099 штук. Тираж новинки предполагается на этом же уровне, то естьвакуумные аппараты производят окончательную формовку, оставляя безупречно ровную поверхность. Затем собранные вместе элементы помещают для окончательного отверждения в автоклав, где они проходят термообработку продолжительностью от двух до пяти часов. Вот так, шаг за шагом, и рождаются элементы монокока новой автомобильной легенды. Перемещаясь от линии к линии, они обрастают новыми деталями, укрепляются в критических местах эпоксидной пеной, которая, заполняя пустоты, служит также шумоизоляцией; в них вживляют ответные алюминиевые части для крепления переднего и заднего подрамников.Все карбоновые элементы намертво и с чрезвычайной точностью соединяют друг с другом в специальных кондукторах при помощи болтов и клея.156 За рулем 06/2011 ИСТОРИЧЕСКИЙ ФАКТЗАГОВОР МОЛЧАНИЯОб этом в «Ламборгини» особо не распространяются, но факт, что еще четверть века назад эта итальянская фирма уже имела в своем составе лабораторию по разработке и внедрению композитных материалов. Возглавлял ее не кто иной, как аргентинец Горацио Пагани, который создал впоследствии суперкар «Зонда». Появившись в 1999 году, автомобиль поразил массовым применением углепластика, включая несущую основу кузова – то, что на «Авентадоре» появилось лишь 12 лет спустя. Видимо, успехи бывшего работника и заставляют руководство «Ламборгини» замалчивать сей факт, хотя производство «Пагани» – не более 20 штук в год и явным конкурентом «Авентадору» они не являются. Зато в «Ламборгини» не устают повторять, что их первая машина с полностью углепластиковым монококом появилась еще в 1985 году. Опять-таки не упоминают при этом Пагани – главного инициатора проекта «Каунтач Эволюционе». Его сделали только в одном экземпляре, и, помимо несущего карбонового монокока, та машина получила углепластиковые подрамники для крепления силового агрегата и подвески. Крышка багажника, капот, расширители колесных арок, диски и передний спойлер также были выполнены из перспективного материала. Автомобиль похудел по сравнению с серийным примерно на 500 кг – для суперкара огромное достижение. При мощности в 490 сил машина имела феноменальную динамику – разгонялась до сотни меньше чем за 4 с, а максимальная скорость составляла 330 км/ч – серийный «Мурсьелаго» достиг схожих результатов только 15 лет спустя. К сожалению «Эволюционе» не дожил до наших дней – его принесли в жертву науке, сделав объектом для первого в мире крэштеста карбонового кузова. А Горацио Пагани, основав в 1988 году собственную компанию по исследованию композитов, продолжал сотрудничать с «Ламборгини», помогая ей потихонечку внедрять углепластик в серийные модели. Но об этом в стенах фирмы тоже предпочитают не говорить.После ламинирования деталь окончательно формуют вакуумом. Вся работа идет в помещении с тщательно контролируемым составом воздуха.по 400–500 экземпляров в год. Это прорыв. К примеру, первенец серийного использования карбоновой структуры кузова британский «МакЛарен F1» 1992 года увидел свет всего в 106 экземплярах. Но он и стоил куда больше нынешнего флагмана «Ламборгини». Ведь тогда углепластик считался для дорожной машины невероятной, запредельной экзотикой – сегодня он все еще дорог, но уже превращается в обыденность.За рулем 06/2011 157На правах рекламы