Буксовать не обязательно

«Чем круче вездеход, тем дальше топать за тягачом» – это не шутка, а правда жизни. Плохой «проходимец» застрянет у дороги, а хороший доберется до самого гиблого места. Сползая на двенадцатитонном «Гидроходе» в раскисшую весеннюю пашню, я уже прикидывал, где нам в случае чего искать гусеничный трактор...

РЕЦЕПТ ПРОХОДИМОСТИ

Блокировка дифференциалов – первейшее дело на бездорожье! А если и она не помогает, значит, проехать здесь вообще невозможно. Ведь все колеса буксуют, а машина ни с места! Вот тут-то и кроется закавыка: рыть землю и развивать максимальную тягу – задачи разные. Наибольшее тяговое усилие колесо развивает при строго определенной степени проскальзывания, которая зависит от множества факторов. От характера грунта, его плотности, несущей способности и даже наличия дерна на поверхности. От формы, площади и расположения пятна контакта – на бугорке, на склоне или в ямке находится колесо, насколько глубоко оно закопалось. От нагрузки на колесо, которая тоже меняется в зависимости от обжатия подвески на неровностях. Кроме того, необходимо индивидуально изменять скорости вращения в повороте и даже на кочках – ведь колесо, идущее по неровностям, проходит более длинный путь. В идеале у каждого колеса должен быть индивидуальный регулируемый привод и система управления, отслеживающая все эти многочисленные факторы.

Реализовала идею компания «НАМИ-Сервис», построившая шестиколесный «Гидроход» с интеллектуальной гидрообъемной трансмиссией. В пользу гидравлики сработал комплекс факторов: механический привод с плавной регулировкой оборотов каждого колеса реализовать очень сложно, а электрический обладает значительной инерцией и менее жесткой моментной характеристикой.

СИНЯЯ ГИДРОПТИЦА

Для упрощения задачи в качестве носителя решили использовать готовый поисково-спасательный вездеход «Синяя птица» ЗИЛ-49061. Трехосную машину с симметричным расположением осей выбрали не случайно: наиболее полно достоинства новой идеи можно реализовать именно на многооснике. Кроме того, независимые подвески, бортовая трансмиссия и алюминиевая (!) рама высотой 400 мм позволили достаточно легко разместить новые компоненты. Особенность «птицы» – управляемые первая и третья оси, причем задние колеса поворачиваются, лишь когда угол поворота передних превысит пять градусов.

В качестве силового агрегата использовали 250-сильный «Детройт Дизель» с турбонаддувом, который через раздаточную коробку вращает три аксиально-плунжерных насоса. Изменяя наклон специальных шайб, можно регулировать их производительность от прямой до обратной в широких пределах – назад «Гидроход» может развить те же 80 км/ч, что и вперед. Масло под давлением до 400 атм подается в шесть аксиально-поршневых гидромоторов – по конструкции они сходны с насосами, тоже регулируемые, но реверс им ни к чему. Каждый гидромотор связан со своим колесом коротенькой трансмиссией, в которой есть дисковый тормоз и муфта, позволяющая отключить привод. Гидроагрегаты компании «Бош» проверены и надежны, основная трудность в согласовании их работы. Но именно для отработки алгоритма управления трансмиссией и построен «Гидроход». Получая информацию с многочисленных датчиков, автоматика учится подводить к колесу именно столько мощности, сколько нужно для достижения максимального тягового усилия.

На сколько возрастет проходимость, пока говорить рано – «Гидроход», по сути, самоходный стенд для опробования идеи. Следует учесть и то, что с увеличением количества осей механические трансмиссии усложняются и теряют КПД, машина же с гидравлической трансмиссией может быть не только многоосной, но и сочлененной и даже многозвенной. Еще один немаловажный фактор: благодаря минимальной пробуксовке такая машина меньше повреждает почву.

...Чуть покапризничав вначале – что поделаешь, опытная конструкция – «Гидроход» двинулся вперед. Передом, задом, по прямой и кругами он бороздил глинистое месиво. Особенно любопытно выглядело упражнение «раскачка» – на полном газу двигаешь джойстик управления трансмиссией вперед-назад, заставляя колеса почти моментально менять направление вращения. Нет, такому вездеходу трактор не понадобится...