Архив журнала Моделист-Конструктор
|
«АРФЫ» ЗА ПОЛЯРНЫМ КРУГОМВездеходная техника пользуется особой популярностью у любителей самодеятельного конструирования. Не случайно поэтому первая обложка журнала «М-К» № 11 за 1983 год привлекла внимание многих наших читателей. На ней была изображена машина, движущаяся по снежной целине на трех огромных колесах, «обутых» не в привычные глазу пневматики с протектором, а в голые камеры низкого давления.
Поток писем в редакцию еще больше увеличился после того, как по Центральному телевидению в одной из передач «Это вы можете» создатели снегоходов, тульские умельцы, продемонстрировали удивительные возможности своих машин.
Действительно, ничем не защищенные камеры низкого давления кажутся настолько уязвимыми, что мало кто из самодельщиков решается применить их. Однако опыт туляков подтверждает обратное. Немногие, очевидно, знают, что на подобных машинах успешно совершены уже два продолжительных похода. И не где-нибудь, а по просторам Заполярья!
По просьбе читателей нашего журнала — телезрителей программы «Это вы можете» — мы публикуем рассказ одного из конструкторов вездехода, руководителя походов, главного метролога НПО Тулачермет Юрия Петровича ЧЕРНОРОТОВА о необычных снегоходах.
* * *
Мы с друзьями довольно регулярно проводим отпуск в лыжных походах по Северу. Вот почему, когда я познакомился с созданными земляками конструкциями трехколесных снегоходов, то подумал, а нельзя ли эти машины приспособить для таких путешествий? Правда, в тульском «домашнем», тек сказать, варианте они были непригодны для нас. Требовались более легкие и, что особенно важно, разборные конструкции, которые можно было бы по частям доставить в поезде к месту старта, там собрать и отправиться в путь.
Построить такую машину было, что называется, «делом техники». Получилась она с меньшими габаритами и более легкая. Вместо переднего колеса мы поставили лыжу, полагая, что в условиях Заполярья она будет работать эффективнее.
В апреле 1982 года наша команда уже совершала спортивный поход по Полярному Уралу. Особенность похода заключалась в отработке тактики передвижения лыжников и моторного транспорта, перевозящего часть снаряжения.
Снегоход был сконструирован и изготовлен участником похода, механиком одного из автотранспортных предприятий нашего города Вячеславам Лаухиным. Аппарат развивал скорость до 80 км/ч, расходовал бензина менее 11 л на 100 км. Его грузоподъемность (вместе с прицепом-нартами) до 250 кг, он в состоянии «брать» перевалы с уклоном до 25°.
При посадке в поезд «Москва — Воркута» пассажиры, удивленно рассматривая причудливые контуры упрятанной в чехол рамы аппарата, спрашивали: «Куда это вы, ребята, с арфой едете!» Вот мы и назвали его «Арфа».
В первый день путешествия мы по привычке тащили весь груз на себе. Потом прицепили к «Арфе» индивидуальные грузовые санки, затем побросали на прицеп рюкзаки. Впоследствии каждый из нас побывал и в роли пассажира, преодолев часть пути на сиденье за спиной водителя или на лыжах — на буксире.
Удача вдохновила, и мы решили новый поход совершить только на снегоходах. Ее участниками стали Вячеслав Лаухин, механик Александр Климов и я; в подготовке помогали конструктор трехколесного снегохода Владимир Дорошин и Юрий Тимохин.
|
|
До Воркуты «Арфы» опять ехали в разобранном и упакованном виде в багажном вагоне. Прибыв на место, мы за три часа собрали их и тронулись в дорогу. На головном снегоходе двигались водитель и штурман. За ними на прицепе скользили нарты с грузом 40 кг. Вторая «Арфа» везла водителя и тащила нарты с грузом 160 кг. Топлива мы взяли 120 п. По расчетам его должно было хватить примерно на 780 км.
Не стану вдаваться в подробности нашего путешествия. Приведу лишь краткие сведения о маршруте и расскажу о том, с чем мы столкнулись и как вели себя наши машины.
Всего за 15 дней пройдено 1075 км. В зависимости от погоды дневной пробег составлял от 60 до 200 км. Это на равнине. Большей же частью наш путь пролегал по горам и увалам. Чего стоят, скажем, восточные отроги Полярного Урала у побережья Байдарацкой губы: сплошные бугры с перепадом высот по 100—200 м. Приходилось штурмовать и перевалы, их было восемь.
Но и на ровных участках условия не из легких: то рыхлый, то жесткий, как асфальт, наст. А на полуострове Ямал встречался плотный снег с застругами и рытвинами, как на вспаханном поле. В предгорьях же снег иногда едва покрывал землю, приходилось передвигаться по каменистым осыпям.
Словом, Север устроил суровый экзамен снегоходам. Ко они выдержали его с честью. Вопреки прогнозам пессимистов, которые почему-то полагали, что движители не выдержат ни льдов, ни морозов, камеры низкого давления полностью оправдали себя. Ничего с ними не произошло, если не считать курьеза, случившегося в пургу, в условиях почти нулевой видимости. Представьте, в тундре, где в радиусе пятисот километров нет ни одной машины, произошло столкновение... наших двух снегоходов. От удара колесом по колесу порвалась камера. Однако неисправность мы устранили быстро: двумя шайбами, болтом и гайкой затянули место повреждения, подкачали воздух и благополучно проехали еще 20 км до намеченной стоянки.
Переднее колесо, как я уже говорил, было заменено лыжей для того, чтобы, во-первых, упростить конструкцию; во-вторых, понизить центр тяжести и соответственно уменьшить парусность. На соревнованиях в Химках, помнится, В. Лаухин на трехколесной машине пытался ехать против ветра, но его сносило. А в тундре ветры похлестче. Расход топлива растет, а скорость передвижения падает. И еще, я считаю, колесо хуже держит повороты, чем лыжа.
У нас лыжи были самодельные. С центральным коньком и металлическим кантом по бокам. Однако поход показал, что на крутых поворотах центральный конек выходит из зацепления со снегом и лыжа проскальзывает. Поэтому надо ставить два конька — по бокам. Тогда сцепление со снегом будет выше и управляемость улучшится.
Необходимо отметить и поломки рулей. Одна из них случилась из-за усталостного износа. Рулевая штанге была сделана из хрупкого углеродистого металла. В месте сварки, очевидно, произошел процесс закалки. А так как отжиг, конечно же, не был произведен, то большие и длительные нагрузки плюс низкие температуры воздуха привели к разрушению сварного шва.
Поломка другого руля произошла в общем-то случайно. На побережье Байдарацкой губы, у зимовья охотников и геофизиков, у которых мы, кстати, разжились топливом на обратный путь, были устроены гонки со снегоходом «Буран». В. Лаухин на «Арфе» со старта вырвался вперед и лидировал, хотя на «Буране» тоже был опытный водитель. Однако победно завершить гонку не удалось. На крутом вираже наша машина опрокинулась...
Из этих происшествий мы сделали по крайней мере три вывода. Первый: нельзя использовать случайный материал для элементов конструкции снегохода. Второй: короткая база снижает устойчивость на крутых поворотах. На другой «Арфе» база была на 300 мм больше, и машина ни разу не подводила нас. И третий вывод: в тундре, в полярных горах скорость более 50 км/ч опаска. Трудно реагировать на препятствие — на белом фоне они обнаруживаются с опозданием. А на большой скорости при наезде на них развивается сильная тряска, снегоход начинает буквально скакать, что чревато переворотом.
Теперь о двигателе. С ним хлопот не было. Т-200 — лучшее, что можно применить на снегоходе, — никаких проблем с запуском в любой мороз! Правда, от аккумуляторов мы отказались и применили обыкновенное искровое магнето. Поставили его прямо на входное устройство вентилятора принудительного охлаждения. И вот еще что. Казалось бы, зачем на Севере принудительное охлаждение, когда там постоянно дуют холодные ветры! Однако из своих походов мы вынесли заключение, что оно — обязательная часть двигателя снегохода. Когда ветер попутный или боковой и набегающий воздушный поток «запирает» входное устройство вентилятора, двигатель все равно перегревается.
О дополнительном оборудовании. Я представляю, если можно так выразиться, «крайнее» течение в снегоходной технике. Я за использование ее в тундра, в горах в спортивных целях. И только в светлое время дня. Поэтому считаю, что фары и другое светотехническое оборудование не нужны. Чем проще будет машина, тем надежнее. А вот портативные УКВ-радиостанции крайне необходимы. Особенно в условиях группового похода. Мы имели радиостанции, и они нас здорово выручали. Без них немыслимо на ходу управлять группой, передавать что-либо водителям потерявших курс или отставших машин.
Подведем итог. Далеко не в лабораторных условиях Заполярья самодельные снегоходы с движителями в виде камер низкого давления зарекомендовали себя как неприхотливый и надежный транспорт. У нас есть мечта совершить более сложную и продолжительную экспедицию по Северу. Сейчас мы готовимся к ней и совершенствуем свои «Арфы». Думаю, что и на этот раз они нас не подведут.
Простота конструкции «Арфы», пожалуй, уникальна. В машине всего шесть основных частей: рама с двигателем, задний мост, колеса, лыжа с рулевой штангой и руль. Надежность и неприхотливость снегохода соответствуют самым высоким требованиям, которые предъявляются к транспортному средству, предназначенному для автономных пробегов по обширным и безлюдным районам Заполярья. «Арфу» легко разобрать и в кузове грузовика или в багажном вагоне перевезти к месту старта, а там — собрать часа за. полтора и отправиться в путешествие.
Рама изготовлена из труб квадратного сечения 25X25 мм с толщиной стенок 1 мм. Ее верхние и нижние лонжероны соединены тремя элементами: рулевой втулкой, стойкой и подкосом.
Рулевая втулка — это стальная труба Ø32X2 мм, на концах которой насажены обоймы с запрессованными в них бронзовыми втулками — подшипниками скольжения.
Стойка (отрезок трубы сечением 25X25 мм) приварена к первой распорке нижних лонжеронов и к месту соединения верхних лонжеронов с продольной трубой. Так как на этот узел приходятся наибольшие ударные нагрузки, он усилен двумя косынками.
Подкос сделан из трубы прямоугольного сечения 40X25 мм и приварен ко второй распорке нижних лонжеронов и поперечному элементу верхней части рамы.
На стойке и подкосе имеются пластинка и уголок — узлы крепления двигателя «Т-200». Третий узел — швеллер с пазом под болты регулировки — расположен на пластине из листовой стали толщиной 3 мм, приваренной к нижним лонжеронам.
Топливный бак емкостью 20 л (от мотоцикла «Яза») установлен на продольной трубе.
Каркас заднего моста изготовлен в основном тоже из труб 25X25 мм в два этапа. Сначала сваривались правая и левая пирамиды, а затем они соединялись связками: нижней (стальная полоса толщиной 3 мм) и верхними (отрезки прямоугольных труб 25 X 25 мм).
В вершины пирамид вварены корпуса подшипников под полуоси от автомобиля «Москвич-407», а к основаниям приварены щеки (стальные полосы толщиной 3 мм), между которыми расположен дифференциал от «Москвича-407» с самодельным кожухом и ленточным тормозом.
Подшипники дифференциала запрессованы в алюминиевые корпуса, привинченные к щекам, а его ведомая шестерня заменена звездочкой с 72 зубьями. С 10-зубой звездочкой двигателя ее соединяет цепь с шагом 15,9 мм. Фланцы полуосей обточены до толщины 5 мм.
Рама и задний мост имеют четыре стыковых узла — два на верхних и два на нижних лонжеронах — и соединены тремя болтами M12. Один болт стягивает поперечный элемент верхней части рамы и первую связку моста, остальные — нижние лонжероны и втулки, вваренные в углу основания пирамид.
Колеса снегохода представляют собой комбинацию из камер от прицепа к трактору К-700 и дисков, изготовленных из фанеры толщиной 10 мм, стальных трубчатых осей и алюминиевых ложементов. Камеры приторочены резино-тканевыми ремнями из транспортерной ленты толщиной 8 мм.
Внешние диски по диаметру немного больше, чем внутренние, так как при езде вдоль склонов водитель снегохода, стараясь сохранить вертикальное положение тела, отклоняется в сторону колеса, идущего выше по склону, и догружает его. На колесе с меньшим диском камера вывернулась бы за него и «изжевалась», ведь давление воздуха в ней всего лишь 0,3—0,4 кгс/см2. Здесь же этого не происходит. К фланцам полуосей колеса прикреплены пятью болтами М10.
Лыжа изогнута из многослойной фанеры и оборудована осевым коньком, кантами, амортизатором и рулевой штангой.
Конек выполнен из стальной полосы толщиной 3 мм; к лыже он крепится шпильками М3, приваренными к нему с шагом 200 мм. Предохраняющие фанеру от истирания канты привинчены шурупами.
Амортизатор (труба Ø18X1,5 мм) выполняет две функции: предохраняет носок лыжи от поломки при наезде на препятствие и при переноске снегохода служит ручкой. К нему же крепится эластичный шнур, который постоянно поддерживает лыжу в приподнятом состоянии.
Рулевая штанга выточена из стального прутка, имеет лыску для руля, шейки под подшипники скольжения, упорную шайбу и на конце — ось.
Руль выгнут из стальной трубы. В центра его под углом 30° приварена втулка с двумя отверстиями: глухим и сквозным. В первое входит верх рулевой штанги с лыской, во второе — контрящий штифт. Половины руля соединены для жесткости распоркой из трубы Ø18X1,5 мм и снабжены рукоятками управления от мотороллера: справа сектор газа, слеза — рычаг сцепления.
Водитель располагается на сиденье, которое устанавливается на верхних лонжеронах над двигателем.
А. ТИМЧЕНКО
|
|
Общий вид снегохода: 1 — лыжа с амортизатором, 2 — эластичный шнур, 3 — камеры низкого давления, 4 — руль, 5 — задний мост, 6 — двигатель, 7 — рама, 8 — рулевая штанга. |
|
Рама с задним мостом: 1 — нижние лонжероны, 2 — подножка, 3 — первая распорка, 4 — опора регулируемого узла крепления двигателя, 5 — вторая распорка, 6 — рулевая втулка с подшипниками скольжения, 7, 9 — точки крепления бензобака, 8 — продольная труба, 10, 11 — косынки, 12 — стойка, 13, 14, 15 — узлы крепления двигателя, 16 — подкос, 17 — трубы основания пирамиды моста, 18 — щека, 19 — нижняя связка, 20 — поперечный элемент, 21 — болт M12, 22, 25 — верхние связки, 23 — фланец полуоси, 24 — ребра пирамиды, 26 — звездочка моста.
Лыжа с рулевой штангой: 1 — ручка-амортизатор, 2 — лыжа, 3 — рулевая штанга, 4 — упорная шайба, 5 — шпилька, 6 — ось, 7 — кронштейн, 8 — кант, 9 — осевой конек.
|
|
Установка дифференциала (кожух снят): 1, 10 — левая и правая полуоси, 2, 9 — щеки, 3 — корпуса подшипников, 4, 7 — винты М8, 5 — подшипник, 6 — корпус дифференциала, 8 — звездочки.
Установка полуоси: 1 — корпус подшипника, 2 — уплотнительная манжета, 3 — полуось, 4 — ребро пирамиды (труба 25x25 мм), 5 — присоединительный фланец, 6 — крышка подшипника, 7 — винт М8, 8 — фланец полуоси, 9 — сточенная часть фланца.
Руль: 1 — втулка, 2 — труба, 3 — распорка, 4 — трос газа, 5 — трос сцепления.
Колесо: 1 — внешний диск, 2 — трубчатая ось, 3 — ложемент, 4 — резино-тканевый ремень, 5 — внутренний диск.
Чертежи для печати
|