Прожект: внедорожник-микроавтобус

[Toman]

Ещё прошлым летом я начал рисовать некоторый четырёхосный легковой внедорожник/микроавтобус/минивэн, какой я бы хотел себе в качестве личного транспортного средства. Правда, картинку даже той версии, до которой дошло рисование тогда, в августе, я не выкладывал. Вот сейчас внёс ещё некоторые изменения, и выкладываю тут. Конечно, картинка ещё сугубо эскизная, и на ней пока вообще не нарисованы некоторые детали - такие как стеклоочистители, брызговики, воздухозаборники двигателя и салона, "жабры" вентиляции моторного отсека, вентиляция салона, выхлопная труба, места установки номерных знаков, клюзы тросов лебёдок, подвеска запасного колеса/колёс (если таковые вообще берутся с собой в случае какой-то особо дальней или сложной экспедиции), квадрат для установки фаркопа и т.д.

[Hellerick]

А зачем лампы на бампере (или что это у вас там такое)?

[Toman]

А зачем лампы на бампере (или что это у вас там такое)?

В общем, довольно обычный набор - как оно часто располагается у внедорожников (и не только): спереди - противотуманки, сзади - красные задние противотуманные фонари и белые дополнительные фонари заднего хода (специально нацеленные для освещения земли и низко расположенных предметов - с чем не очень хорошо справляются основные фонари заднего хода, расположенные довольно высоко, да и вообще они больше сигнальные, нежели осветительные).

[Hellerick]

Как-то напрашивается, что колеса должны быть больше, а число осей -- меньше.

Типа такого:

[Toman]

Габаритные размеры:
длина 5030 мм (по бамперам, без подвески запасных колёс)
высота (по багажным рейлингам) 2070 мм
ширина по кузову 1900 мм, по раскрытым зеркалам 2100 мм

ширина колеи (всех осей) 1600 мм
длина базы 3550 мм = 1100 мм + 1350 мм + 1100 мм
дорожный просвет (по нижним рычагам подвески и днищу кузова, без учёта прогиба шин) 280..320 мм

Число пассажирских мест в легковом варианте (кат. B) 8 или 9, при нескольких разных вариантах планировки салона. (В варианте кат. D - автобус - вероятно, возможно было бы разместить до 12-13 сидячих мест, но это уже довольно тесно, и при полном заполнении их негде размещать багаж внутри салона).

Задние пассажирские двери с обеих сторон - сдвижные, для удобства посадки-высадки и погрузки-выгрузки в тесных местах, в т.ч. на поперечных парковках и "ёлочках" со сравнительно узкими местами. На микроавтобусах, минивэнах и подобных автомобилях вообще часто применяются сдвижные двери. Но в данном случае есть одна особенность. Обычно это двухосные автомобили, и нижний край двери тянется на всю её длину, также на всю её длину тянется порог, в котором/вдоль которого и размещается нижняя направляющая для переднего конца двери, и только третья направляющая - для заднего конца двери, примерно на середине высоты - расположена снаружи кузова. Но здесь порог укорочен, т.к. часть ширины двери занимает колёсная арка третьей оси, и такая конструкция невозможна (а кроме того, расположение каких-либо направляющих в районе порогов вообще нежелательно из-за специфики эксплуатации на бездорожье). Поэтому здесь, чтобы дверь по-прежнему имела три точки опоры, задающие её положение, необходима вторая наружная направляющая вдоль верхнего края кузова, над окном, причём эта направляющая должна нести часть веса двери, на пару с внутренней/передней направляющей.

Дверь багажника - открывающаяся вверх створка, плюс небольшой откидной борт, возможно, содержащий в себе откидные ступеньки для удобства входа-выхода.

[Toman]

Как-то напрашивается, что колеса должны быть больше, а число осей -- меньше.

Типа такого:

Ну, это совсем другая концепция. У меня там весь смысл как раз в использовании сравнительно небольших (примерно штатного уазовского размера) колёс - примерно 29-30" в диаметре и 8,5..9,5" шириной.

На то, чтобы машина была именно четырёхосной, а не классической трёхосной со сближенными задними осями, есть несколько резонов.

 Во-первых, переднемоторный легковой автомобиль, когда порожний, загружен сильнее спереди - так что в трёхосном варианте типа как на картинке выше в порожнем состоянии будет просто дико неравномерная развесовка между колёсами - чуть ли не в 3 раза, м.б. в 2,5 разница между передними и задними. В полностью загруженном состоянии обычно нагрузка спереди и сзади примерно одинаковая, так что для равномерной развесовки расположение осей должно быть примерно симметричным. А с учётом также порожнего состояния (с одним водителем или только передними пассажирами) было бы логичнее трёхосный вариант делать со средней осью, немножко вынесенной вперёд от середины между крайними.

 Во-вторых, одна из целей концепции - повышение комфорта при езде по неровным дорогам (в т.ч. с высокими скоростями). Для уменьшения тряски кузова колёс должно быть по возможности больше, а масса каждого - по возможности меньше. Хотя да, чем больше диаметр колеса, тем оно само по себе плавнее обкатывает неровности. И, конечно, позволяет увеличить дорожный просвет. Но радикальное увеличение диаметра и массы колёс ухудшает шоссейные свойства, и отъедает место в некоторых критичных для компоновки местах, либо затрудняя компоновку или ухудшая комфорт посадки водителя и пассажиров, либо вынуждает поднимать кузов вверх, ещё более задирая центр масс (что плохо и для шоссе/города, и для бездорожья с косогорами и глубокими колеями).

В-третьих - вопросы проходимости, а в частности, преодоления препятствий. Четырёхосный вариант способен преодолевать глубокие траншеи шириной до 1200 мм, тогда как трёхосный с одной осью спереди в такую просто провалится и застрянет, если только колёса не будут двухметрового диаметра (но это был бы уже совсем другой класс техники, и совсем другие габариты - здоровенный тихоходный колёсный вездеход вроде того же "Бурлака"). Трёхосный вариант со средней осью, смещённой вперёд, в загруженном состоянии мог бы преодолеть, пожалуй, и более широкую траншею. Но только передним ходом. Если что-то пойдёт не так, и нужно будет сдавать назад, провалится задней осью. А при движении вперёд, если смещение средней оси вперёд не очень радикальное, и морда перевешивает, в порожнем состоянии может провалиться и передней.
 Четырёхосный же вариант, хоть и относительно скромный по ширине преодолеваемой траншеи, может их проходить почти одинаково как передним ходом, так и задним, как гружёным, так и порожним.
Также и при преодолении выступающих препятствий (типа брёвен, бордюров, ступенек) движение тем проще, чем больше едущих по горизонтали и толкающих машину вперёд колёс (и приходящегося на них веса) приходится на те, которые непосредственно вкатываются на препятствие в данный момент. И этот эффект часто сильнее, чем сама по себе способность колёс большего диаметра легче вкатываться на препятствие.

Наконец, четырёхосный вариант сохраняет какую-никакую подвижность (по крайней мере, на простых дорогах, при аккуратной езде) при потере/повреждении любого одного или любых двух колёс. Это позволяет в обычной повседневной эксплуатации и несложных поездках/экспедициях вообще не возить запасные колёса, не тратить на них место и грузоподъёмность.

[Poirot]

Интересно, Томан слово "прожект" умышленно употребил?

[Toman]

Интересно, Томан слово "прожект" умышленно употребил?

Разумеется, умышленно. Ну не случайно же

[Toman]

Что предполагается по конструкции и некоторым характеристикам.

Кузов - на основе стальной пространственной рамы, выполняющей в т.ч. и функцию встроенного каркаса безопасности. Снаружи покрыт обшивкой из композитных материалов (напр. стеклопластика). На крыше рама имеет плотный силовой набор из сравнительно тонких, но многочисленных балок, а поверх композитной обшивки прикреплён через тонкую теплозвукоизоляцию лист алюминия с противоскользящей насечкой, что позволяет ходить по крыше и использовать её непосредственно для перевозки грузов с креплением стропами за рейлинги без необходимости установки отдельного экспедиционного багажника и соотв. без увеличения габарита по высоте на высоту этого багажника, с минимально возможным повышением центра масс и т.д. Также блестящий алюминиевый лист крыши уменьшает поглощение крышей солнечного излучения в солнечный летний день или в тропических регионах.

Подвеска всех колёс унифицированная - независимая двухрычажная с возможностью управления всеми колёсами. (Хотя рулевое управление не обязательно должно быть полноповоротным - в упрощённой версии управляемыми могут быть только передние оси, тогда рулевые тяги задних четырёх колёс просто крепятся к неподвижным креплениям). В идеале - пружинно-пневматическая с двумя встречно действующими пневмокамерами, но в упрощённом варианте может быть и простая пружинная.

Привод колёс - без колёсных редукторов, с несколько непропорционально увеличенными (усиленными) валами и ШРУСами. Фрикционные тормоза расположены внутри герметизированного и активно вентилируемого отсека кузова, скорее всего многодисковые ради возможности минимизировать диаметр тормозных дисков и тем самым не уменьшать дорожный просвет. Привод колёс индивидуальный электрический, через редукторы (электродвигатели и редукторы расположены в том же герметизированном и вентилируемом нижнем отсеке кузова). Тяговые электродвигатели жидкостного охлаждения, строго без постоянных магнитов (а значит, без ограничений на буксировку автомобиля в выключенном состоянии). В норме основной рабочий тормоз - электрический (либо рекуперативный, либо с рассеиванием энергии в тепло), а фрикционный тормоз играет роль запасного и стояночного.

Аккумуляторная батарея энергоёмкостью порядка 100 МДж (около 28 кВт*ч) и буферная суперконденсаторная батарея энергоёмкостью около 1 МДж. ДВС номинальной (по-автомобильному, т.е. кратковременной/"на взлётном режиме") мощностью около 160 л.с. (около 120 кВт). Топливный бак - около 100 л (т.е. энергоёмкость на выходе ДВС с тяговым генератором порядка 320 кВт*ч, или около 1100 МДж).