Ряды энтузиастов самодеятельного автомобилестроения растут год от года, И нередко в адрес редакции от них поступают просьбы: расскажите, как подойти к проектированию автомобиля, с чего начать!
Конечно, ответить на эти вопросы лучше практику, автосамодельщику со стажем. Поэтому мы обратились к нашему давнему автору, хорошо знакомому читателю своей «нашумевшей» конструкцией автомобиля вагонной компоновки «Минимакс» (см. «М-К» № 1 за 1975 год), — московскому инженеру кандидату технических наук П. С. Заку. Шутливая форма его ответов ни в коей мере не умаляет серьезности их содержания.
В дальнейшем редакция предполагает продолжить эту тему в серии публикаций «Школа автоконструирования», в которой постарается раскрыть секреты «домашнего» изготовления автомобиля.
I. СВЕРХЗАДАЧА — ПРЕЖДЕ ВСЕГО!
Обычно начинают с ближайшей цели: Хочу сделать «вот такую» машину! О своей сверхзадаче не задумываются. Ко она рано или поздно выявится сама, чаще всего — на полпути, когда уже много сделано…
Разобраться в себе поможет классификация «самодельщиков».
Упрощенец. Обычно исходит из распространенного заблуждения, что сделать дешевле, чем купить. Чем раньше он осознает, что это действительно заблуждение, тем меньше средств и усилий затратит напрасно. Особая категория упрощенцев — чаще малоквалифицированных, — пытается сделать «настоящий» автомобиль (то есть неотличимый от промышленного); чем раньше они поймут, что ни по пригожести, ни по потребительским качествам машины автозавод не превзойдешь, тем дешевле обойдется им это заблуждение.
Максималист. Так можно назвать тех, кто мечтает непременно поразить окружающих. Сделать такое, чтоб ни у кого… Престижную машину! Чтоб или по форме — суперспорт, или по содержанию — компьютерно-комплексно-автоматизированная. В крайнем случае хотя бы с убирающимися фарами, опускающимися стеклами, кондиционером и стереоцветомузыкальным центром!
Индивидуал. Это тот, для кого выпускаемые промышленностью машины не подходят, кому нужна машина специального назначения: вездеход или амфибия, самоходная дача, городская мотоколяска или джип-трактор.
Творитель. Это тот, кто не может не делать. Громадное удовлетворение получает он от самого процесса творчества. В пределе даже так: сделал, а ездить — ни к чему.
Так кто же ты? Не жалей себя в самоопределении. Это поможет тебе сэкономить свой труд и время.
II. ОЗАДАЧЬСЯ!
Наберись смелости и выплесни на бумагу основные характеристики своей мечты: назначение, вместимость и грузоподъемность, скорость, тип двигателя, компоновку, ходовую часть, габариты и вес. Проставь дату и отложи в недолгий ящик. Через недельку попробуй составить второй вариант. Третий… Седьмой…
При этом «выплескивать» рекомендуется, даже если поначалу нет ощущения, что готов к этому. Еще Д. И. Менделеев утверждал, что лучше любая гипотеза, чем никакая. Вместо ошибочной в конце концов появится другая, более правильная. Со временем проявится и ее ошибочность. Этот процесс бесконечный. Но каждая новая гипотеза, как правило, лучше предыдущей. И тут уж желаем разработчику здравого смысла, чтобы вовремя остановиться, ибо суть не в постоянном поиске, а в результате.
III. HE БЕРИ ТО, БЕЗ ЧЕГО МОЖНО ОБОЙТИСЬ
Что греха таить, чудеса всех увлекают. Но необыкновенными могут стать и такие основополагающие качества, как проходимость, вместимость или маневренность, либо второстепенные — например, автоматическое управление двигателем и коробкой передач, отоплением кузова или, скажем, дорожным просветом.
Не перегружай свой проект обилием «цацок», за ними может исчезнуть и основная концепция твоего автомобиля. Как только ощутишь признаки такой опасности, составь перечень того, что тебе хочется видеть в своем творении. А потом выпиши оттуда то, без чего никак не обойтись. Итогом этой работы должен стать проект транспортного средства, содержащего необходимый комплекс «чудес».
Остальное раздели на две части. Найди в себе силы забыть навсегда большую часть, оставив лишь то, что можно сделать потом, во вторую очередь, после того, как созданный тобой агрегат поедет. Движущаяся машина поставит новые, пока еще неведомые проблемы. Учитывая их, ты составишь в очередности теперь уже более определенный (по степени их важности) перечень доработок.
Вообще говоря, с сиденья завершенной машины все гораздо видней!
IV. ЕЩЕ РАЗ ПОДУМАЙ: ЕСЛИ МОЖЕШЬ НЕ ДЕЛАТЬ — НЕ ДЕЛАЙ!
Прежде чем браться за непосредственную работу над машиной, самое время еще раз прикинуть, стоит ли твое желание той гигантской работы, на которую ты себя обрекаешь. Да еще учти, сколько непредусмотренных огорчений ждет тебя на выбранном пути!..
А не лучше ли все же приобрести готовый автомобиль? Если тебе просто хочется повозиться с «железом», купи старенький «Москвич» или «Запорожец». Ну а если это не так, то от души желаем тебе успеха и мужества, ибо ты теперь вступаешь в вольное братство самодельщиков.
V. ЧЕРТИ НЕ МНОГО И НЕ МАЛО, А ПО НЕОБХОДИМОСТИ!
Одну крайность среди самодельщиков (прежде всего — инженеров различных специальностей) составляют «чертежники». Они рисуют общие виды, потом — варианты, разрабатывают конструкции чуть ли не всех узлов и деталей. Как правило, за этим — страх браться за ножовку и дрель, молоток и зубило.
Другую крайность (это обычно гуманитарии и шоферы) составляют «тяпальщики». Поставят мосты — передний и задний, положат на них профили-лонжероны и начинают варить поперечины. Потом обнаруживается, что двигатель туда не компонуется… Переделывать по нескольку раз «тяпальщики» не стесняются. Завершив половину работы, оказываются подчас перед неразрешимой проблемой — задуманная машина не получается. Еще хуже, когда приходится уже готовую ходовую часть «одевать» в «парадное верхнее одеяние» — кузов, сработанный не по «фигуре»… Вряд ли такая машина понравится ГАИ.
Приемлема, как обычно, разумная середина. Компоновка в масштабе 1 : 5, общий вид (в трех проекциях), плазовый чертеж (желательно в натуральную величину) и объемная модель в том же масштабе — вот первый исходный минимум. Причем модель необходима здесь в той же степени, что и чертеж. Ограничиваться лишь общим видом (и компоновкой) неосмотрительно.
При создании узлов все, что можно делать без чертежей, лучше делать по месту, при необходимости вырезая из картона шаблоны. Если без чертежей узлов не обойтись — выполняй их 1:1. Учти, что масштаб 1:2 — самый обманчивый, и привыкай обходиться лишь двумя — 1:5 и 1:1. Правда, общий вид можно рисовать и 1:10, и даже 1:20. Чертежи на детали есть смысл готовить, если только их придется где-то заказывать.
VI. И ДОМАШНЕМУ «АВТОЗАВОДУ» НУЖЕН ДИРЕКТОР!
Прежде всего «производству» необходимо подобрать помещение для работы над машиной: оно должно быть отдельным и… теплым — в холоде тоже не работа.
Не жалей денег на инструменты. Главными станками «автозавода» должны стать верстак с большими тисками и электродрель. Неплохим подспорьем будет и электрический абразивный резак. Не бери пример с тех, кто со строительства машины переключается на коллекционирование всевозможных приспособлений, создавая своего рода музей инструмента… Как только обнаружится, что нужный ключ проще купить в магазине, чем найти в своих закромах, это будет означать, что инструментальное хозяйство превзошло «критическую массу», и его пора безжалостно сокращать. Но действующий инструмент держи в готовности: это не работа, когда нужно зубило, а оно тупое, берешь сверло, а оно щербатое.
Основные материалы — как профильные, так и листовые — надо заготовить заранее. Можно, конечно, и по ходу дела позволить себе прервать работу, чтобы раздобыть какой-то специальный материал или крепеж, но все же лучше рабочее время на это не тратить. Надо ценить трудовой ритм, не отвлекаться на «затыкание дыр» из-за организационных неурядиц. Если работаешь не один, а вдвоем-втроем, это еще важнее, ибо подготовка к работе идет чаще индивидуально, а коллективные простои обходятся много дороже.
VII. МОДЕЛИРУЙ! МАКЕТИРУЙ!
Внешний вид машины — великое дело. И по общему виду отработать его не слишком просто. А ведь твой автомобиль будет двигаться рядом со «Спутниками» и «Тавриями», над которыми работали не только конструкторы, но и дизайнеры. И делали при этом десятки моделей, в том числе в натуральную величину! Поэтому совсем неплохо было бы последовать их примеру. Закончив свою модель, посмотри на нее строгим посторонним взглядом. Покажи сведущим людям. Сделай второй вариант, может быть, и третий. Ведь внешний вид, по существу, можно отработать только на этой стадии. Потом будет поздно.
Затем целесообразно взяться за макет в натуральную величину. В него можно вставлять готовые узлы, которые ты собираешься использовать: ходовую часть (подвески — переднюю и заднюю), двигатель с коробкой передач, рулевое управление, сиденье, переднее стекло и т. п. Кузов воспроизводится в дереве и картоне. Рейки имитируют профили, фанера и картон — облицовку.
Макет необходим для уточнения взаимного расположения узлов, размещения водителя и пассажиров, проверки удобства посадки и высадки через двери, подходов к обслуживанию двигателя и ходовой части. И вообще позволяет зримо ощутить свое будущее творение.
Макетирование служит могучим средством и в создании отдельных узлов. Их предварительно воспроизводят в виде профильных шаблонов, продольного и поперечного. Может хватить и одного, достаточно характерного, для примерки.
VIII. ЧЕТЫРЕ СТОЛПА АВТОКОНСТРУИРОВАНИЯ — КОНСТРУКЦИЯ, ТЕХНОЛОГИЯ, ГОТОВЫЕ УЗЛЫ, МАТЕРИАЛЫ
При создании любого узла можно, конечно, исходить из чисто конструктивных соображений: сделать его функциональным и прочным, минимальной массы и габаритов. И под эту конструкцию подбирать соответствующие технологию и материалы.
Однако самодельщину в еще большей степени, чем конструктору автозавода, нужно предусмотреть возможность реализации своей задумки. Ведь он же сам себе отдел снабжения, сам себе технолог, рабочий. Поэтому критерий оптимальности конструкции у самодельщика особый.
Сложные в изготовлении детали не грех заимствовать. Например, пружины или рессоры подвески. А они сразу определят конструкцию всего узла. Можно во главу оптимизации поставить материал, который по какой-либо причине доступен. Например, для рамы машины очень выигрышны прямоугольные трубы.
«Четырехстолповая» устойчивость самодельщика — в гибкости использования того «столпа», который облегчает создание данного узла, перенося центр тяжести своей работы на самую сильную (в решении данной задачи) опору.
IX. ХОТЕТЬ — НЕ ДЕЛО; УМЕТЬ — ЧЕТВЕРТЬ ДЕЛА; МОЧЬ — ПОЛДЕЛА… НО ГЛАВНОЕ — ОБЛАДАТЬ ТАЛАНТОМ «ЗАВЕРШАТЕЛЯ»
Даже самое могучее желание — не сильнее неумелости. Но если слесарных навыков нет? Здесь два пути: попроще — собрать компанию, в которой специалисты дополняли бы друг друга. И потяжелее, но дающий тебе независимость, — обрести квалификацию, что лучше делать тоже под чьим-нибудь руководством или в компании.
Существует еще один фактор, не менее важный. Это — последовательность, характер, воля, заставляющие сделать над собой усилие, когда усталость, физическая и моральная, одолевает тебя. Сколько слабых духом бросили свое дело на полдороге… Но и какое удовлетворение дает преодоление временной слабости! Достигнув цели, ты получишь не только свой прямой результат, но и ощутишь радость победы над собой, и это, может быть, станет самой глазной наградой.
X. ПОМНИ О ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ И В РАБОТЕ, И НА ДОРОГЕ
В работе над своим творением придется осуществлять самые различные технологические операции. Некоторые небезопасны. На производстве есть специальная служба техники безопасности, а на домашнем «автозаводе» — только ты сам. Дисковая пила или абразивный резак могут и палец отхватить. Заточный станок — оставить без глаза, тяжелые агрегаты — придавить. А пожароопасность? Все это очень серьезно.
Не менее серьезны и элементы безопасности, необходимые в конструкции самоделки на случай дорожно-транспортного происшествия. Размещение бензобака, защита водителя и пассажиров конструкцией кузова от удара или при переворачивании машины — это вопросы так называемой пассивной безопасности. Но и такие факторы, как обзорность, тормоза, рулевое управление — тоже к безопасности имеют самое непосредственное отношение.
Учитывая жизненную важность этих вопросов, недостаточно держать их в уме. Сформулируй свои слабые места на бумаге. Найди в себе силы вовремя остеречься, если какие-то требования не выполняются, либо даже отказаться от схемы, компоновки или конструктивного решения, не обеспечивающих должной безопасности. В таком деле «авось» может плохо кончиться.
XI. «ЭПОКСИДКУ» УВАЖАЙ ДО ОПАСЕНИЯ…
Не все знают, что производство, где изделия выклеиваются из стеклоткани на эпоксидных смолах, относится к разряду особо вредных, и там обычно ведется специальный надзор за соблюдением техники безопасности: производственные участки оборудуются принудительной вытяжной вентиляцией, и приборы-автоматы с самописцами следят за содержанием в воздухе вредных и ядовитых газов.
Таких условий дома не создашь, да многие даже не подозревают об опасности тяжелых легочных заболеваний, вплоть до рака легких.
В то же время механические свойства некоторых аналогичных материалов — например, полиэфирных смол, не намного уступают коварной «эпоксидке». Вполне пригоден, кстати, и лак для паркета.
Со стеклотканью тоже надо быть осторожным, ибо мельчайшие частицы ее волокон внедряются в кожу рук и в дыхательные пути. Приемлемые заменители — хлопчатобумажные ткани, например, перкаль, брезент или достаточно прочная синтетика.
XII. ХУДЕТЬ НАДО НЕ ТОЛЬКО МОДНИЦАМ!
Уже в принципе самодельный автомобиль тяжелее покупного. Это неминуемо проявляется за счет того, что несущий кузов чересчур сложен для расчета на прочность. В автопромышленности отработка оптимального варианта дилеммы «прочность-легкость» производится экспериментально. Самодельщику это не по силам. Ему приходится либо разделять функции кузова и рамы (что ведет чуть ли не к удвоению массы этого комплекса), либо заведомо перетяжелять корпус. Уже по этой причине самодельный автомобиль будет на 20-30 % тяжелее аналогичного промышленного образца. Однако практика показывает, что если специально не следить за весом каждой детали, то самоделка оказывается в полтора раза (а порой и более!) тяжелее машины заводского изготовления аналогичного класса. А в этом — и повышенный расход горючего, и худшая динамика, и меньшая грузоподъемность, и…
П. ЗАК
Источник: "Моделист-Конструктор" 1988, №6